特許 7688724 制御・監視信号伝送システム

(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】2025-05-27

(45)【発行日】2025-06-04

(54)【発明の名称】制御・監視信号伝送システム

(51)【国際特許分類】

   H04Q 9/00 20060101AFI20250528BHJP

【ＦＩ】

H04Q9/00 311R

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023565665

(86)(22)【出願日】2021-12-06

(86)【国際出願番号】 JP2021044635

(87)【国際公開番号】W WO2023105554

(87)【国際公開日】2023-06-15

【審査請求日】2024-09-05

(73)【特許権者】

【識別番号】501194514

【氏名又は名称】株式会社 エニイワイヤ

(74)【代理人】

【識別番号】100134647

【弁理士】

【氏名又は名称】宮部 岳志

(72)【発明者】

【氏名】濱中 淳一

(72)【発明者】

【氏名】田中 保則

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 務

【審査官】山岸 登

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０３４８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８９６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０１２６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｊ９／００－９／０６

Ｈ０４Ｑ９／００－９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御部とデータの授受を行う親局と、共通の伝送線を介して伝送同期方式により前記親局とデータの授受を行う子局の複数と、前記共通の伝送線に接続されたターミネータを備え、
前記親局と前記子局との間のデータの授受は、前記親局から繰り返し送信されるフレームにデータを重畳することによって行われ、
前記ターミネータは、前記子局から送信された監視データの全部を抽出し、予め決められた規則によってチェックデータに変換し、前記フレームの最後に設けられたチェックデータ出力領域に前記チェックデータを重畳し、
前記親局は、前記子局から送信された監視データの全部に基づき、前記ターミネータと同じ規則によって照合用データに変換し、前記チェックデータと前記照合用データの照合結果が、前記チェックデータと前記照合用データの不一致である場合に、伝送データにエラーが有ると判定することを特徴とする制御・監視信号伝送システム。

【請求項2】

前記監視データが重畳されたフレームの次のフレームが確認用フレームとされ、前記監視データは前記確認用フレームにおいて同じ内容とされ、前記親局は、前記チェックデータと前記照合用データが一致している場合は、前記確認用フレームを通常のフレームとして制御データの送信に使用し、前記チェックデータと前記照合用データが不一致である場合は、前記確認用フレームに重畳された前記監視データと前のフレームに重畳された前記監視データが不一致である場合に、伝送データにエラーが有ると判定する請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。

【請求項3】

前記ターミネータは、前記共通の伝送線の電圧が低下していることを示すデータを前記親局に送信する請求項１または２に記載の制御・監視信号伝送システム。

【請求項4】

前記監視データは、所定の閾値より高い第一の電位と、前記閾値より低い第二の電位により示され、前記ターミネータは、前記第一の電位の電圧レベルを前記閾値より高い状態に維持する請求項１、２又は３に記載の制御・監視信号伝送システム。

【請求項5】

前記監視データは、所定の閾値より高い第一の電位と、前記閾値より低い第二の電位により示され、前記ターミネータは、前記第二の電位の電圧レベルを前記閾値より低い状態に維持する請求項１、２又は３に記載の制御・監視信号伝送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御側に設けられた親局と被制御側に設けられた複数の子局との間の信号線を省配線化し、共通の伝送線で接続し、伝送クロックで同期させるなどの伝送同期方式によりデータの伝送を行う制御・監視信号伝送システムに関する。

【0002】

施設内に配置された多数の装置を集中制御するシステムにおいて、配線の数を減らす、所謂省配線化が広く実施されている。そして、その省配線化の一般的な手法として、被制御側に設けられた複数の機器の各々を制御側に設けられた制御部に直接繋ぐパラレル接続に代えて、パラレル信号とシリアル信号の変換機能を備えた親局と複数の子局を、制御部と複数の装置にそれぞれ接続し、親局と複数の子局との間で共通の伝送線を介してシリアル信号によりデータ授受を行う方式が広く採用されている。更に、共通の伝送線を介してシリアル信号によりデータ授受を行う方式として、伝送クロックで同期させるなどの伝送同期方式が多く採用されている。

【0003】

ところが、省配線化が実現された場合、多数の子局が接続されている状態において、子局における伝送データのエラーを制御部側で特定することができない場合、制御部から遠く離れている子局を各々チェックする必要があり、子局における伝送データのエラーの検出に多くの工数を要することになる。

【0004】

そこで、本出願人は、伝送同期方式において、伝送データのエラーの有無を、伝送データの伝送速度を低下させることなく親局で確認できるシステムとして、特許５７３８４９８号公報に開示されている制御・監視信号伝送システムを提案している。

【0005】

上記システムでは、伝送手順の中に、複数の子局に対する伝送制御データと複数の子局から重畳される伝送監視データとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域が設けられ、管理データ領域を介し、親局が任意の子局を指定し、指定された子局が、伝送制御データの全部を抽出し予め決められた規則によって変換した制御伝送チェックデータと、伝送監視データの全部を抽出し予め決められた規則によって変換した監視伝送チェックデータのどちらか一方又は双方を親局に送信する。そして、親局が、伝送制御データの全部に基づいて子局と同じ規則で変換した制御伝送チェックデータと、伝送監視データの全部に基づいて子局と同じ規則で変換した監視伝送チェックデータとの比較照合により、伝送データのエラーの有無を確認するものとなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許５７３８４９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、伝送同期方式が採用されているシステムに用いられる一般的な子局は、自局で取得した情報を送信する機能のみ、或いは、自局に対し送信された情報のみを取得して出力部に対する指示信号を出力する機能のみを備え、他局から送信された情報、或いは、他局に対し送信された情報を全て抽出する機能は備えていない。そのため、制御伝送チェックデータや監視伝送チェックデータを使用して伝送データのエラーの有無の確認を行う従来の方式を実施するためには、全子局を交換する大掛かりなシステム変更が必要となった。

【0008】

また、制御伝送チェックデータや監視伝送チェックデータを使用して伝送データのエラーの有無の確認を行う従来の方式では、チェックデータ自体を送信するためのデータ領域の他、チェックデータを送信する子局を指定するためのデータ領域が必要となるため、伝送手順が増加し、必要な伝送速度を得られない場合があった。

【0009】

そこで、本発明は、伝送同期方式が採用され、伝送信号に出力された情報を抽出する機能を備えていない子局が使用されているシステムにおいても、全子局を交換する大掛かりなシステム変更を行うことなく、伝送手順の大幅な増加を伴うこともなく、親局による伝送データのエラーの有無の確認を可能とする制御・監視信号伝送システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る制御・監視信号伝送システムでは、制御部とデータの授受を行う親局と、共通の伝送線を介して伝送同期方式により前記親局とデータの授受を行う子局の複数と、前記共通の伝送線に接続されたターミネータを備え、前記親局と前記子局との間のデータの授受は、前記親局から繰り返し送信されるフレームにデータを重畳することによって行われる。そして、前記ターミネータは、前記子局から送信された監視データの全部を抽出し、予め決められた規則によってチェックデータに変換し、前記フレームの最後に設けられたチェックデータ出力領域に前記チェックデータを重畳する。前記親局は、前記子局から送信された監視データの全部に基づき、前記ターミネータと同じ規則によって照合用データに変換し、前記チェックデータと前記照合用データの照合結果が、前記チェックデータと前記照合用データの不一致である場合に、伝送データにエラーが有ると判定する。

【0011】

前記監視データが重畳されたフレームの次のフレームが確認用フレームとされ、前記監視データは前記確認用フレームにおいて同じ内容とされ、前記親局は、前記チェックデータと前記照合用データが一致している場合は、前記確認用フレームを通常のフレームとして制御データの送信に使用し、前記チェックデータと前記照合用データが不一致である場合は、前記確認用フレームに重畳された前記監視データと前のフレームに重畳された前記監視データが不一致である場合に、伝送データにエラーが有ると判定するものであってもよい。

【0012】

前記ターミネータは、前記共通の伝送線の電圧が低下していることを示すデータを前記親局に送信するものであってもよい。

【0013】

前記監視データは、所定の閾値より高い第一の電位と、前記閾値より低い第二の電位により示され、前記ターミネータは、前記第一の電位の電圧レベルを前記閾値より高い状態に維持するものであってもよい。

【0014】

前記監視データは、所定の閾値より高い第一の電位と、前記閾値より低い第二の電位により示され、前記ターミネータは、前記第二の電位の電圧レベルを前記閾値より低い状態に維持するものであってもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、子局から送信された監視データの全部を抽出し、それに基づき、予め決められた規則によってチェックデータに変換し、親局から繰り返し送信されるフレームの最後に設けられたチェックデータ出力領域にチェックデータを重畳する機能を、伝送同期方式が採用されたシステムが通常備えているターミネータに持たせることにより、伝送同期方式が採用され、他局から送信された情報、或いは、他局に対し送信された情報を抽出する機能は備えていない子局が使用されているシステムにおいても、全子局を交換する大掛かりなシステム変更を行うことなく、チェックデータを使用して伝送データのエラーの有無の確認を行うことができる。

【0016】

しかも、ターミネータがチェックデータの単一の送信元として特定されているため、チェックデータを送信する子局を指定するためのデータ領域が不要となり、チェックデータ自体を送信するためのデータ領域も必要最低限の範囲に抑えることができる。すなわち、伝送データのエラーの有無を、伝送手順の大幅な増加を伴うことなく確認できる。

【0017】

なお、制御伝送チェックデータや監視伝送チェックデータを使用して伝送データのエラーの有無の確認を行う従来の方式では、複数の子局に関する確認が行われるものとなっている。これに対し、本発明では、監視データが重畳されたフレームの次のフレームを確認用フレームとし、監視データは確認用フレームにおいて同じ内容とされ、チェックデータと照合用データが不一致である場合は、確認用フレームに重畳された監視データと前のフレームに重畳された監視データを照合することにより、複数の子局についての確認が行われないことに対する判定の精度の維持を担保することができる。

【0018】

また、ターミネータは、親局に対しいずれの子局よりも離れた位置に配置されるため、伝送線の電圧低下は、いずれの子局よりも大きくなる可能性が高い。そのため、ターミネータが、共通の伝送線の電圧が低下していることを示すデータを親局に送信することにより、伝送線の電圧低下に起因する伝送データのエラーの有無を確認することが可能となる。

【0019】

更に、監視データは、所定の閾値より高い第一の電位と閾値より低い第二の電位により示される場合、ターミネータが第一の電位の電圧レベルを閾値より高い状態に維持し、或いは、第二の電位の電圧レベルを閾値より低い状態に維持するものであれば、電圧レベルの変動に起因する伝送データのエラーを未然に防止するとともに、伝送データにエラーが有った場合には、電圧レベルの変動とは異なる事象、例えば、波形の鈍りやノイズがエラー発生の原因となっている可能性があると判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る制御・監視信号伝送システムのシステム構成図である。

【図2】親局の機能ブロック図である。

【図3】伝送信号のタイムチャート図である。

【図4】伝送信号の伝送手順を示す模式図である。

【図5】入力子局の機能ブロック図である。

【図6】出力子局の機能ブロック図である。

【図7】ターミネータの機能ブロック図である

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明に係る制御・監視信号伝送システムの実施形態を説明する。
この制御・監視信号伝送システムは、工場などの施設内に配置された多数の装置機器を制御部において集中制御するためのものである。図１に示すように、制御部１および共通データ信号線ＤＰ、ＤＮ（以下、伝送線とする）に接続された親局２、被制御側となる施設内に配置され伝送線に接続された入力子局４、出力子局５および入出力子局６の複数、および、伝送線に接続されたターミネータ３で構成される。なお、図１においては、図示の便宜上、各々の子局が一つずつ示されているが、伝送線に接続される子局の種類や数に制限は無い。

【0022】

入力子局４が接続される入力部７、出力子局５が接続される出力部８および入出力子局６が接続される入出力部９は、被制御側となる施設内に配置された装置である。

【0023】

入力部７に相当するものとして、例えば、リードスイッチ、マイクロスイッチ、押釦スイッチ、光電スイッチ、その他各種センサを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

【0024】

出力部８に相当するものとして、例えば、アクチュエータ、（ステッピング）モータ、ソレノイド、電磁弁、リレー、サイリスタ、ランプを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

【0025】

入出力部９は、入力部７と出力部８の双方の機能を備える装置機器である。例えば、温調、タイマ、カウンタ等の装置機器で、親局２に対し情報を送信する機能と、親局２から送信されたデータに基づき出力動作を行う機能の双方を備えるものを挙げることができる。

【0026】

なお、入力部７は、入力子局４と一体化された入力部一体型子局７０であってもよい。また、出力部８は、出力子局５と一体化された出力部一体型子局８０であってもよい。

【0027】

制御部１は、演算処理機能を持つ管理判断手段１１と入出力ユニット１２を備える。管理判断手段１１は、入出力ユニット１２を介して親局２からデータを受け取り、内部に記憶されたプログラムに基づいて必要な演算処理を行う。

【0028】

＜親局の構成＞
親局２は、伝送線に接続され、図２に示すように、出力データ部２１、管理データ部２２、タイミング発生部２３、親局出力部２４、親局入力部２５、入力データ部２６、データエラー判定部２７を備える。そして、所定の周期とデューティー比を有する電圧クロック信号に制御データを重畳して送信するとともに、入力子局４、出力子局５および入出力子局６から送信された監視データを抽出し、制御部１の入出力ユニット１２へ出力する。更に、ターミネータ３から出力されたチェックデータを使用し伝送データのエラーの有無を判定し、判定結果を制御部１の入出力ユニット１２へ出力する。

【0029】

出力データ部２１は、制御部１から受けたデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。

【0030】

管理データ部２２は、制御部１から受けたデータに基づき、後述の管理制御データ領域において子局への指示に必要となるデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。

【0031】

タイミング発生部２３は、発振回路（ＯＳＣ）３１とタイミング発生手段３２からなり、発振回路（ＯＳＣ）３１を基にタイミング発生手段３２が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部２４、親局入力部２５に引き渡す。

【0032】

親局出力部２４は、制御データ発生手段３３とラインドライバ３４からなる。制御データ発生手段３３が、出力データ部２１から受けたデータと、タイミング発生部２３から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ３４を介して伝送線に、制御データが重畳された電圧クロック信号を送信する。

【0033】

電圧クロック信号は、図３に示すように、閾値Ｅｓｔより高い電圧レベルＥｐが所定の時間維持されるクロック電圧領域の複数が定周期で連なり構成される。そして、この実施形態では電圧レベルＥｐが＋２４Ｖとされている。

【0034】

クロック電圧領域は同期クロックとして機能するものであれば制限はなく、使用環境や使用状態に応じて適宜決めることができる。例えば、グランドレベルより低い負電圧が所定の時間維持されるものであってもよい。

【0035】

クロック電圧領域の間の領域（以下、「データＩＯ領域」という）では、電圧レベルＥｐより低い電圧レベルによりデータ値が示されるものとなっている。

【0036】

この実施形態では、閾値Ｅｃｔより低い電位ＶＬ（第二の電位）が論理データ値“１”を示す電圧レベルと、閾値Ｅｃｔより高い電位ＶＭ（第一の電位）が論理データ値“０”を示す電圧レベルとなっている。ただし、データ値を示す電圧レベルは、クロック電圧と区別し得るものであれば使用環境や使用状態に応じて適宜決めることができる。クロック電圧領域の電圧レベルＥｐより高い電圧レベルとしてもよい。クロック電圧期間の電圧レベルＥｐがグランドレベルより低い負電圧となる場合も同様である。

【0037】

また、この実施形態において閾値Ｅｃｔは１０Ｖとグランドレベルの間（約６Ｖ）に設定されているが、その大きさに制限はなく、使用状況や使用環境に応じて設定すればよい。更に、データ値を示す電圧レベルと論理データ値の対応関係に制限はなく、使用環境や使用状態に応じて適宜決めることができる。

【0038】

データＩＯ領域では、また、データＩＯ領域が継続する時間によってもデータ値が示されるものとなっている。この実施形態では、クロック電圧領域の立上りから次に到来するクロック電圧領域の立上りまでを電圧クロック信号の１周期ｔ０としたとき、データＩＯ領域の時間（３／４）ｔ０が論理データ“０”を示し、時間（１／４）ｔ０が論理データ“１”を示すものとなっている。これらの時間は、制御部１から入力される制御データの値に応じたものであれば、その長さに制限はなく適宜に決めればよい。ただし、クロック機能の安定性の観点から、デューティー比は高くすることが好ましい。

【0039】

電圧クロック信号は、クロック電圧領域が所定数となる一連の長さを１フレームとして、親局２から繰り返し送信されている。そして、図４に示すように、１フレームの中に管理データ領域、制御・監視データ領域、およびチェックデータ出力領域（図４では「ＣＲＣ領域」とされている）が設けられている。

【0040】

また、フレームの頭には、クロック電圧領域の電圧レベルＥｐがクロック電圧領域より長い時間維持されるスタート信号ＳＴが送信され、各フレームが区切られるものとなっている。なお、スタート信号ＳＴの長さは、クロック電圧領域と区別し得るものであれば制限はなく、使用条件等を考慮し適宜決めることができる。

【0041】

制御・監視データ領域は、その中の所定の領域が、入力子局４、出力子局５、および、入出力子局６（以下、これらをまとめて「子局４、５、６」と表現する場合がある）の各々に対し割り当てられている。そして、親局２からの出力子局５および入出力子局６に対する制御データが、対象となる子局に割り当てられた領域に重畳され、或いは、入力子局４および入出力子局６からの親局２に対する監視データが、その監視データを送信する子局に割り当てられた領域に重畳されることにより、制御・監視データ領域は、親局２と子局４、５、６との間での定常データの授受に用いられている。

【0042】

なお、入力子局４および入出力子局６からの監視データは、当該監視データが重畳されたフレームの次のフレーム、すなわち、確認用フレームにも同じ内容のものが重畳される。

【0043】

管理データ領域は、制御・監視データ領域を使用して授受できない非定常データの授受に用いられている。

【0044】

チェックデータ出力領域には、ターミネータ３からの親局２に対するチェックデータが重畳される。この実施形態では、チェックデータとしてＣＲＣが採用されているため、以下の説明において、チェックデータ出力領域を「ＣＲＣ領域」とする。なお、チェックデータはＣＲＣに限定されるものではなく、使用状況等に応じて、公知の他のフレームチェックシーケンスを使用してもよい。

【0045】

親局入力部２５はラインレシーバ３５と監視データ抽出手段３６で構成される。ラインレシーバ３５は、伝送線から電圧クロック信号を受け、波形整形して監視データ抽出手段３６に引き渡す。

【0046】

監視データ抽出手段３６は、タイミング発生部２３から引き渡されたタイミングクロックを利用してデータ値を抽出するタイミングを得て、ラインレシーバ３５から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づき、データを抽出する。そして、制御・監視データ領域に重畳された定常データＤＩＯを、入力データ部２６およびデータエラー判定部２７に引き渡す。また、管理データ領域に重畳された管理データＤＥＸを入力データ部２６に引き渡す。更に、ＣＲＣ期間のチェックデータＤＣＨをデータエラー判定部２７に引き渡す。

【0047】

入力データ部２６は、監視データ抽出手段３６から受け取った直列の入力データを並列（パラレル）データに変換し、監視データおよび管理監視データとして制御部１の入出力ユニット１２へ出力する。

【0048】

データエラー判定部２７は、監視データ抽出手段３６から受け取った定常データＤＩＯに基づき得た照合用データと、同じく監視データ抽出手段３６から受け取ったチェックデータＤＣＨの照合を行う。そして、これらが一致した場合には伝送データが正常であることを、不一致の場合には伝送データにエラーがあることを、判定結果として制御部１の入出力ユニット１２へ出力する。

【0049】

なお、伝送データにエラーがあるとする判定結果は、チェックデータＤＣＨと照合用データが不一致となった後に、不一致となったフレームに重畳された監視データと次のフレームである確認用フレームに重畳された監視データの照合の結果も不一致となった場合に確定する。

【0050】

一方、伝送データが正常であるとする判定結果が得られた場合、確認用フレームを使用した照合は不要となるため、チェックデータＤＣＨと照合用データが不一致であった場合に確認用フレームとなるはずだったフレームを、親局２から出力子局５および入出力子局６に対する制御データの出力に使用することができる。そのため伝送データが正常である限り、各フレームでのデータ伝送が可能となっている。

【0051】

＜入力子局の構成＞
入力子局４は、図５に示すように、主要な演算処理を実行する子局入力部４０、および、子局入力部４０と伝送線の間に配置された子局ラインレシーバ４８と子局ラインドライバ４９を備え、子局ラインレシーバ４８を介して伝送線から電圧クロック信号を受け、子局ラインドライバ４９を介して監視データを送信するものとなっている。

【0052】

子局入力部４０は、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、入力手段４６および監視データ送信手段４７を有する。

【0053】

なお、この実施形態の入力子局４は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入力部４０として機能するものとなっている。

【0054】

子局ラインレシーバ４８は、伝送線から電圧クロック信号を受け、波形整形して伝送受信手段４１に引き渡す。

【0055】

伝送受信手段４１は、電圧レベルの閾値Ｅｓｔと閾値Ｅｃｔに対する判別を行い、子局ラインレシーバ４８から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値を、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３および管理監視データ送信手段４５に引き渡す。

【0056】

管理制御データ抽出手段４２は、電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づきスタート信号ＳＴを判別する。そして、スタート信号ＳＴが終了するタイミング（この実施形態では立下り）を起点とし、管理データ領域の中のデータＩＯ領域の電圧レベルのデジタル値に基づき、管理データを抽出する。抽出された管理データは、そのデータに基づいた処理を実行するための図示しない処理手段に引き渡される。

【0057】

アドレス抽出手段４３は、電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づきスタート信号ＳＴを判別し、スタート信号ＳＴが終了するタイミング（この実施形態では立下り）を起点とするクロック電圧領域のカウントを行う。そして、このカウント値がアドレス設定手段４４で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングを得る。なお、このタイミングは、制御・監視データ領域の中で自局に割り当てられた領域（以下、「自局領域」とする）が開始するタイミング（以下、「自局領域開始タイミング」とする）となる。

【0058】

そして、自局領域開始タイミングを得たアドレス抽出手段４３は、監視データ送信手段４７を有効にする。また、自局領域に複数のデータＩＯ領域が含まれる場合は、自局領域が終了するまで、データＩＯ領域が出現する都度、そのデータＩＯ領域において監視データ送信手段４７を有効にする。

【0059】

管理監視データ送信手段４５は、電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づきスタート信号ＳＴを判別する。そして、スタート信号ＳＴが終了するタイミングを起点とし、管理データ領域における必要に応じた監視データの出力を行う。

【0060】

なお、管理監視データ送信手段４５から送信される監視データは、親局２に送信すべきデータが、図示しない処理手段から引き渡されている場合にのみ送信されるものとなっている。

【0061】

入力手段４６は、入力部７からの入力に基づくデータを監視データ送信手段４７に引き渡す。

【0062】

監視データ送信手段４７は、アドレス抽出手段４３により有効とされた場合に、入力手段４６から引き渡されたデータを、子局ラインドライバ４９を介して監視データとして送信する。

【0063】

＜出力子局の構成＞
出力子局５は、図６に示すように、主要な演算処理を実行する子局出力部５０、および、子局出力部５０と伝送線の間に配置された子局ラインレシーバ４８と子局ラインドライバ４９を備え、子局ラインレシーバ４８を介して伝送線から電圧クロック信号を受け、制御データに基づいた情報を出力部８に出力し、出力部８を動作させ、或いは停止させるものとなっている。また、管理データ領域を使用したデータの授受が必要な場合には、子局ラインドライバ４９を介して監視データを送信するものとなっている。なお、図６において、入力子局４と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を簡略化または省略する。

【0064】

子局出力部５０は、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、制御データ抽出手段５１および出力手段５２を有する。

【0065】

この実施形態の出力子局５も入力子局４と同様に、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局出力部５０として機能するものとなっている。

【0066】

出力子局５の伝送受信手段４１は、子局ラインレシーバ４８から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値を、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、管理監視データ送信手段４５、および、制御データ抽出手段５１に引き渡す。

【0067】

出力子局５のアドレス抽出手段４３は、スタート信号ＳＴが終了するタイミングを起点とするクロック電圧期間のカウントにより自局領域開始タイミングを得る。

【0068】

そして、自局領域開始タイミングを得たアドレス抽出手段４３は、制御データ抽出手段５１を有効にする。また、自局領域に複数のデータＩＯ領域が含まれる場合は、自局領域が終了するまで、データＩＯ領域が出現する都度、そのデータＩＯ領域において制御データ抽出手段５１を有効にする。

【0069】

制御データ抽出手段５１は、アドレス抽出手段４３により有効とされた場合に、伝送受信手段４１から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づき制御データを抽出し、出力手段５２に引き渡す。

【0070】

出力手段５２は、制御データ抽出手段５１から引き渡された制御データに基づいた情報を出力部８に出力し、出力部８を動作させ、或いは停止させる。

【0071】

＜入出力子局の構成＞
入出力子局６は入力子局４と出力子局５の双方の機能を備え、子局入力部４０および子局出力部５０の双方の構成を併せ持つ子局入出力部を有するものであるが、その構成は子局入力部４０および子局出力部５０と実質的に同じものであるため、図示およびその説明は省略する。

【0072】

＜ターミネータの構成＞
ターミネータ３は、図７に示すように、子局ラインレシーバ４８、子局ラインドライバ４９、データ出力部６０、中間電圧補強部６１、伝送電圧低下検知部６２、外部端末通信部６３、反射抑制部６４、入力補助部６５を備えている。なお、図７において、入力子局４と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を簡略化または省略する。

【0073】

中間電圧補強部６１は、データＩＯ領域において所定の論理データ値（この実施形態では“０”）を示す、閾値Ｅｃｔより高い電位ＶＭの電圧レベルを補強する。これにより、伝送線の電圧レベル低下に起因するエラーの発生を抑制するものとなっている。

【0074】

伝送電圧低下検知部６２は、伝送線の電圧レベルが所定の状態（この実施形態では１６Ｖ）まで低下したことを検知し、その低下を示すデータをデータ出力部６０に引き渡す。

【0075】

データ出力部６０は、図７に示すように、伝送受信手段４１、アドレス抽出手段４３、アドレス設定手段４４、データ記憶手段６６、チェックデータ算出手段６７、および、データ送信手段６８を有し、入力子局４および入出力子局６から送信された監視データの全部を抽出し、予め決められた規則によってチェックデータに変換するための演算処理を実行する。

【0076】

データ出力部６０は、また、電圧調整タイミング取得手段６９を有し、データ伝送のエラーを未然に防止するための、データＩＯ領域における電圧調整を実行する。なお、この実施形態のターミネータ３も子局４、５、６と同様に、マイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵがデータ出力部６０として機能するものとなっている。

【0077】

データ出力部６０の伝送受信手段４１は、電圧レベルの閾値Ｅｓｔと閾値Ｅｃｔに対する判別を行い、子局ラインレシーバ４８から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値を、アドレス抽出手段４３、データ記憶手段６６、および、電圧調整タイミング取得手段６９に引き渡す。

【0078】

データ出力部６０のアドレス抽出手段４３は、電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づきスタート信号ＳＴを判別し、スタート信号ＳＴが終了するタイミング（この実施形態では立下り）を起点とするクロック電圧領域のカウントを行い、このカウント値がアドレス設定手段４４で設定されたＣＲＣ領域のアドレスデータと一致するタイミングを得る。そして、ＣＲＣ領域の開始タイミングを得たアドレス抽出手段４３は、データ送信手段６８を有効にする。

【0079】

データ記憶手段６６は、伝送受信手段４１から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づき、入力子局４および入出力子局６から送信された監視データを抽出し、それら全部を記憶する。そして、全監視データに相当するサイズに達したときに、それら全データをチェックデータ算出手段６７に引き渡す。

【0080】

チェックデータ算出手段６７は、データ記憶手段６６から引き渡されたデータを、予め決められた規則によってチェックデータに変換し、データ送信手段６８に引き渡す。

【0081】

データ送信手段６８は、アドレス抽出手段４３により有効とされた場合に、チェックデータ算出手段６７から引き渡されたデータを、子局ラインドライバ４９を介してチェックデータとして送信する。また、伝送電圧低下検知部６２から電圧低下を示すデータが引き渡された場合は、そのデータも子局ラインドライバ４９を介して送信する。

【0082】

電圧調整タイミング取得手段６９は、伝送受信手段４１から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づき、データＩＯ領域のタイミングを得て反射抑制部６４を有効とし、また、閾値Ｅｃｔより低い電位ＶＬとなるタイミングを得て入力補助部６５を有効とする。

【0083】

外部端末通信部６３は、ターミネータ３とは別体の図示しない外部端末装置と通信しデータの授受を行う。そして、ＣＲＣ領域のアドレスを設定する際には、外部端末装置から送信されたアドレスデータをアドレス設定手段４４に引き渡し、外部端末装置からデータ提供の要求があったときは、アドレス設定手段４４のデータを外部端末装置に送信する。

【0084】

反射抑制部６４は、電圧調整タイミング取得手段６９により有効とされた場合に、閾値Ｅｃｔより高い電位ＶＭの電圧レベルを閾値Ｅｃｔより高い状態に維持し、電位ＶＭの変動を抑える。

【0085】

入力補助部６５は、電圧調整タイミング取得手段６９により有効とされた場合に、子局４、５、６の台数が増えたときに生じる電圧レベルの上昇を抑制し、閾値Ｅｃｔより低い電位ＶＬの電圧レベルを閾値Ｅｃｔより低い状態に維持する。

【符号の説明】

【0086】

１ 制御部
２ 親局
３ ターミネータ
４ 入力子局
５ 出力子局
６ 入出力子局
７ 入力部
８ 出力部
９ 入出力部
１１ 管理判断手段
１２ 入出力ユニット
２１ 出力データ部
２２ 管理データ部
２３ タイミング発生部
２４ 親局出力部
２５ 親局入力部
２６ 入力データ部
３１ 発振回路（ＯＳＣ）
３２ タイミング発生手段
３３ 制御データ発生手段
３４ ラインドライバ
３５ 監視信号検出手段
３６ 監視データ抽出手段
４０ 子局入力部
４１ 伝送受信手段
４２ 管理制御データ抽出手段
４３ アドレス抽出手段
４４ アドレス設定手段
４５ 管理監視データ送信手段
４６ 入力手段
４７ 監視データ送信手段
４８ 子局ラインレシーバ
４９ 子局ラインドライバ
５０ 子局出力部
５１ 制御データ抽出手段
５２ 出力手段
６０ データ出力部
６１ 中間電圧補強部
６２ 伝送電圧低下検知部
６３ 外部端末通信部
６４ 反射抑制部
６５ 入力補助部
６６ データ記憶手段
６７ チェックデータ算出手段
６８ データ送信手段
６９ 電圧調整タイミング取得手段
７０ 入力部一体型子局
８０ 出力部一体型子局

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】