JP2001309460A - デジタルデータの伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機器の構成を変更せずに複数の端末機から同時
刻におけるデータを処理速度を落とさずに伝送できるよ
うにしたデジタルデータの伝送方法を提供する。 【解決手段】バスライン５に接続された複数の端末機か
らデジタルデータを中央処理装置３へ時分割伝送するデ
ジタルデータの伝送方法において、複数の端末機の中の
一つを代表端末機２ａとして定め、該中央処理装置３か
らの代表端末機２ａに対する読み出し要求に基づいて、
代表端末機２ａはデジタルデータを送出するとともに他
の各端末機はその時点におけるデジタルデータを記憶
し、他の各端末機の読み出し要求時にはそれぞれ該記憶
したデジタルデータを送出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多重バスラ
インを使用したデジタルデータの伝送方法に係わり、特
に、読み込みデータの同期に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製品の製造や検査では各種のセンサを使
用し、センサの検知情報に基づいて自動的に制御した
り、判断することが広く行われており、この場合、各種
センサと検知情報を処理する中央処理装置を接続する信
号線に時分割多重バスラインを使用するものが増加して
いる。

【０００３】例えば、車両製造後に行う車両試験では、
走行特性、主電動機の電流、架線電圧、振動、騒音など
種々の測定が行われるが、図３に示すように、先頭車に
中央処理装置３を置いて、各車両１ａ〜１ｅの測定部署
のセンサ（ここでは、主電動機の電流値を計測するセン
サを示している）にデジタル信号に変換する端末機２ａ
〜２ｅを接続し、各端末機２ａ〜２ｅを一本のバスライ
ン５で中央処理装置３に接続し、時分割伝送するように
している。なお、６ａ〜６ｅは主電動機の電流計測信号
である。

【０００４】各端末機２ａ〜２ｅは、中央処理装置３か
らの読み出し要求に基づいて、図３の下部に示すよう
に、端末機２ａ，端末機２ｂ，端末機２ｃ，端末機２
ｄ，端末機２ｅの順に計測データを伝送している。この
場合中央処理装置３へ送られるデータは、最新のもので
ある。

【０００５】すなわち、図４に示すように、時間ととも
に変化する信号に対して、各端末機２ａ，２ｂ，２ｃか
らデータを採集する場合は、端末機２ａに対し、読み出
し要求Ｐを出し、これに対して端末機２ａは最新のデー
タＳを送出し、次に、端末機２ｂに対する読み出し要求
Ｐに対して端末機２ｂは最新のデータＳを送出し、次
に、端末機２ｃに対する読み出し要求Ｐ対して端末機２
ｃは最新のデータＳを送出する。したがって、採集した
データのサンプル時刻は、少しずつずれたものとなる。

【０００６】この方法は、対象信号が緩やかに変化する
ものや単独の波形を調べる場合などでは十分であるが、
信号の変化する速度が速いものでは問題となる。一方、
複数の時々刻々変化するデータに基づいて、制御を行っ
たり、同じ時点における測定値を比較検討する試験など
では、各端末機のサンプル時刻を同期させる方法が採ら
れる。この方法は、図５に示すように、中央処理装置３
から各端末機２ａ，２ｂ，２ｃにデータラッチ信号を与
えて、その時刻のデータを保存させ、この保存データを
採集するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、時分割
多重バスラインを使用して各端末機からサンプル時刻を
同期させる場合は、同期をとるための専用の信号を各端
末機へ送出する必要があるが、ソフトが複雑となるばか
りでなく、処理速度が大幅に低下する。

【０００８】特に、一本のバスラインにサンプル時刻の
異なる端末機が混在している場合には、同期信号が複数
必要となり、システムが複雑となり、同期信号の送出の
増加に伴って処理速度が遅くなるという問題がある。な
お、これに対応して高速処理できる部品を使用すること
も考えられるが、費用が嵩み機器の大幅な変更を伴うこ
とになり好ましくない。

【０００９】そこで、本発明は、機器の構成を変更せず
に複数の端末機から同時刻におけるデータを処理速度を
落とさずに伝送できるようにしたデジタルデータの伝送
方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の手段を採った。即ち、バスラインに
接続された複数の端末機からデジタルデータを中央処理
装置へ時分割伝送するデジタルデータの伝送方法におい
て、複数の端末機の中の一つを代表端末機として定め、
該中央処理装置からの代表端末機に対する読み出し要求
に基づいて、代表端末機はデジタルデータを送出すると
ともに他の各端末機はその時点におけるデジタルデータ
を記憶し、他の各端末機の読み出し要求時にはそれぞれ
該記憶したデジタルデータを送出するようにしたことを
特徴としている。

【００１１】本発明は読み込みデータを端末機に特別な
信号を与えることなく同期させるもので、端末機の１個
を代表端末機とし、代表端末機に対する読み出し要求の
信号を他の端末機のデータ記憶信号として使用するよう
にしたものである。端末機はセンサなどから入力するデ
ータがアナログ信号である場合はこれをデジタル信号に
変換する回路を、デジタル信号である場合は中央処理装
置で扱える信号に変換する回路を備え、デジタルデータ
を記憶する記憶装置と入出力装置を備えたもので従来使
用しているものと同じものである。

【００１２】代表端末機は、最初にデータの読み出しを
行う端末機とし、例えば１００といった区切りのよいア
ドレスを付せばよい。なお、同一のバスライン上にサン
プル時間の異なる種々の端末機を混在させている場合に
は、サンプル時間毎にグループ化してグループ毎に代表
端末機を設定すればよい。この場合、代表端末機のアド
レスはそれぞれ１００、２００、３００というように付
せばよい。

【００１３】本発明は、各種の製品を製造する工場や試
験所などにおける自動化のための電子制御装置に広く適
用できるものであるが、例えば、車両製造後に行う走行
特性などの車両試験に適用する場合は、請求項２に記載
のように、各車両の機器に付設された電流や電圧を検出
するセンサのそれぞれにセンサ信号をデジタル信号に変
換する端末機を接続するとともに該各端末機を一本のバ
スラインで中央処理装置に接続し、各車両の同じセンサ
の端末機の中の一つを代表端末機に定めるのがよい。な
お、この場合サンプル時間の異なる種々の端末機が混在
することになるので、代表端末機はグループ毎に設定す
ればよい。また、一本のバスラインに同期させない端末
機を混在させることもできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態例を鉄道車
両の車両試験を行う場合で説明する。中央処理装置と各
端末機は上記従来技術で説明した図３と同じである。す
なわち、先頭車に中央処理装置３を置いて、各車両１ａ
〜１ｅの主電動機の電流を検出するセンサに端末機２ａ
〜２ｅを接続し、各端末機をバスライン５で中央処理装
置３に接続している。

【００１５】各端末機２ａ〜２ｅは、それぞれ各車両１
ａ〜１ｅの主電動機の電流値の計測信号６ａ〜６ｅをデ
ジタル信号に変換しており、中央装置３からの読み出し
要求に基づいて、端末機２ａ，端末機２ｂ，端末機２ｃ
の順に計測データを伝送している。

【００１６】なお、各端末機２ａ〜２ｅは、入出力装置
とデジタル信号に変換した計測データを記憶する記憶装
置からなる簡素なもので、記憶容量は２Ｍ程度の小さな
ものを使用している。中央処理装置３は、各端末機２ａ
〜２ｅに記録された計測データを読み出す要求を出す機
能を備え、また、どの地点でどの機器の計測を行うかな
どの試験計画が設定されている。また、各端末機２ａ〜
２ｅから収集した計測データを記録するとともに、これ
を処理するソフトが組み込まれており、データが正常値
であるか否かの判断を行い、所定の様式に整理して記録
することができる機能も備えている。

【００１７】今、端末機２ａ，２ｂ，２ｃについて計測
データを採集する場合で説明すると、図１に示すよう
に、中央処理装置３から端末機２ａ〜２ｃにデータの読
み出し要求（入力信号Ａ）が送出されると、端末機２ａ
は直ちに計測データを中央処理装置３へ送出する。そし
て、この入力信号Ａを受けた端末機２ｂおよび端末機２
ｃは、それぞれ計測データを記憶する。次に、中央処理
装置３から入力信号Ｂが送出されると、端末機２ａおよ
び端末機２ｃでは無視されるが、端末機２ｂでは上記入
力信号Ａのときに記憶した計測データ（保持データ）を
送出する。次に、中央処理装置３から入力信号Ｃが出さ
れると、端末機２ａおよび端末機２ｂでは無視される
が、端末機２ｃでは上記入力信号Ａのときに記憶した計
測データ（保持データ）を送出する。

【００１８】すなわち、端末機２ａを代表端末機とし
て、中央処理装置３から代表端末機２ａに読み出し要求
があった時に、代表端末機２ａは直ちに計測データを送
出し、他の端末機２ｂ，２ｃは計測データを記憶し、自
己に対する読み出し要求に基づいて記憶した計測データ
（保持データ）を送出する。そして、記憶した計測デー
タを送出した場合は端末機の記憶装置はクリアされる。

【００１９】図２は、これを繰り返し行う場合の状態を
示しており、中央処理装置３から代表端末機２ａへの読
み出し要求Ｐに対し、代表端末機２ａは計測データＳを
出力するが、端末機２ｂおよび端末機２ｃはその時点ｇ
におけるデータを記憶し、端末機２ｂに対して読み出し
要求があった時に保持データＳを出力する。これによっ
て、端末機２ａ〜端末機２ｃから出力される計測データ
は全て端末機２ａの時点ｇのものとなる。

【００２０】端末機２ａが代表端末機であることの表示
は、アドレスで定めており、端末機２ａを１００、端末
機２ｂを１０１、端末機２ｃを１０２としている。これ
を、データラッチ信号を与えて同期させる従来方法（図
５）と比較すると、少なくともデータラッチ信号を与え
る時間はなくなるので、データを取り出す間隔は短縮さ
れ、従来の同期しない方法（図４）の場合とほぼ同じタ
イミングでデータを採取することができることがわか
る。

【００２１】なお、上記では主電動機の電流の測定の場
合を説明したが、バスライン５には走行特性、架線電
圧、振動、騒音などの計測のための端末機が接続されて
おり、これらは、主電動機の場合と同様にそれぞれグル
ープとして代表端末機を設定して計測データを採集する
ことができる。この場合、サンプル時間はグループ毎に
設定すればよい。そして、例えば、主電動機の電流の計
測を行った後に振動の測定を行い、その後に騒音の測定
を行うというようにシステムを計画すればよい。

【００２２】上記実施形態例では、鉄道車両の車両試験
における計測に適用したもので説明したが、各種製品の
製造や検査などにおける電子制御についても全く同様に
適用することができる。以上本発明はこの様な実施形態
例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のデジタルデ
ータの伝送方法は、複数の端末機の中の一つを代表端末
機として定め、該中央処理装置の読み出し要求に基づい
て、代表端末機はデジタルデータを出力し、他の各端末
機はその時点におけるデータを記憶し、読み出し要求を
受けた端末機は該記憶したデータを出力するようにした
ので、データラッチ信号など同期を取るための特別な信
号を必要としないで同時刻におけるデータを取り出すこ
とができる。したがって、システムの構成を簡素にで
き、少なくとも同期をとるための信号の送出による処理
速度の低下を防ぐことができる。さらに、同一のバスラ
イン上にサンプル時間の異なる種々の端末機を設置する
場合には、サンプル時間毎にグループ化してグループ毎
に代表端末機を設定するだけで、全てを同期させること
ができシステムを簡素にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデジタルデータの伝送方法を示す図で
ある。

【図２】同 デジタルデータの伝送状態図である。

【図３】鉄道車両の試験装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】従来のデジタルデータの伝送状態図である。

【図５】同 データラッチ信号を用いた場合の伝送状態
図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ…車両 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…端末機 ３…中央処理装置 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ…主電動機の電流値計測
信号 Ｐ…読み出し要求 Ｓ…データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 12/40 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３２１ Ｆターム(参考） 2F073 AA21 AB01 BB04 BC01 CC03 CC11 CD11 DD06 DE11 EF09 FG01 FG02 FG04 GG01 GG07 5K028 AA06 AA11 CC05 DD01 DD02 DD07 EE10 KK01 SS24 TT05 5K032 AA04 BA11 CA01 CC12 CD02 DA01 EA07 5K048 AA00 BA34 BA43 CB02 DA05 EB10 HA01 HA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バスラインに接続された複数の端末機から
   デジタルデータを中央処理装置へ時分割伝送するデジタ
   ルデータの伝送方法において、複数の端末機の中の一つ
   を代表端末機として定め、該中央処理装置からの代表端
   末機に対する読み出し要求に基づいて、代表端末機はデ
   ジタルデータを送出するとともに他の各端末機はその時
   点におけるデジタルデータを記憶し、他の各端末機の読
   み出し要求時にはそれぞれ該記憶したデジタルデータを
   送出するようにしたことを特徴とするデジタルデータの
   伝送方法。
2. 【請求項２】各車両の機器に付設された電流や電圧を検
   出するセンサのそれぞれにセンサ信号をデジタル信号変
   換する端末機を接続するとともに該各端末機を一本のバ
   スラインで中央処理装置に接続し、各車両の同じセンサ
   の端末機の中の一つを代表端末機に定めたことを特徴と
   する請求項１記載のデジタルデータの伝送方法。