JP2010028438A - Detecting apparatus and detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像信号や音声信号等を、有線回線を介して伝送する装置を複数接続したときに、後段に接続された装置の有線回線接続状況及び電源投入状況を検出することができ、かつ、検出した後段装置の状況を前段に接続されている装置に伝達することができる検出装置と検出方法に関するものである The present invention is capable of detecting a wired line connection status and a power-on status of a device connected in a subsequent stage when a plurality of devices that transmit video signals, audio signals, etc. via a wired line are connected, and The present invention relates to a detection device and a detection method capable of transmitting the detected status of the subsequent device to a device connected to the previous device.
映像信号や音声信号をLANケーブルや同軸ケーブルなどの有線回線を介して伝送する場合、ケーブル長が一定の長さ以上になると信号が減衰し、また、信号波形に歪みが生じて、受信側における正常な信号出力ができなくなる。このような信号の減衰や歪みを解消するため、伝送された信号を増幅し、また、歪みを補正することができるケーブル延長装置が用いられる。 When transmitting video and audio signals via a wired line such as a LAN cable or coaxial cable, if the cable length exceeds a certain length, the signal will be attenuated and the signal waveform will be distorted. Normal signal output is not possible. In order to eliminate such attenuation and distortion of the signal, a cable extension device that amplifies the transmitted signal and corrects the distortion is used.
ケーブル延長装置は、伝送される信号の発信源となる送信装置側に設置するもの(以下「送信側装置」とする)と、伝送された信号を出力する受信装置側に設置するもの(以下「受信側装置」とする)からなり、それぞれの装置が距離を隔てて設置されるので、送信側装置の近傍から、受信側装置のケーブル接続状況や動作状況(例えば電源投入状況など)を視認することができない。 The cable extension device is installed on the transmitting device side (hereinafter referred to as “transmitting device”) that is the source of the transmitted signal, and is installed on the receiving device side that outputs the transmitted signal (hereinafter referred to as “transmission device”). Since each device is installed at a distance, the cable connection status and operation status (for example, power-on status, etc.) of the receiving device are visually recognized from the vicinity of the transmitting device. I can't.
従って、ケーブル延長装置の設置作業において、装置の数に見合った人員が必要とされ、互いの間でトランシーバなどの通信手段を使用した状況確認を行えるように準備するか、または、信号伝送用のケーブルとは別の通信ケーブルを上記装置間に敷設し、この通信ケーブルを介して連絡する別の通信手段を設ける必要がある。しかし、多数の人員を配置することは非効率であり、また別途の通信手段を設けることは煩雑かつ管理が困難となる。 Therefore, in the installation work of the cable extension device, personnel corresponding to the number of devices are required, and preparations are made so that the situation can be checked using a communication means such as a transceiver between each other, or for signal transmission. It is necessary to lay a communication cable different from the cable between the devices and to provide another communication means for communication via the communication cable. However, it is inefficient to arrange a large number of personnel, and providing a separate communication means is complicated and difficult to manage.
上記課題を解決するために信号伝送に用いるケーブルのみを用いて、相手装置におけるケーブル接続状況を検出することができるシステムが知られている(特許文献1を参照)。特許文献1に記載されているAVシステムは、片側の装置(例えば送信装置)にケーブルが接続されると、当該装置に備えられている同期信号検出手段によって、伝送する映像信号に含まれている同期信号を抽出し、この同期信号を評価した結果によって対向装置におけるケーブル接続の有無を判定することができる。 In order to solve the above problem, a system is known that can detect a cable connection status in a counterpart device using only a cable used for signal transmission (see Patent Document 1). The AV system described in Patent Document 1 is included in a video signal to be transmitted by synchronization signal detection means provided in the device when a cable is connected to the device on one side (for example, a transmission device). The presence or absence of cable connection in the opposite apparatus can be determined based on the result of extracting the synchronization signal and evaluating the synchronization signal.
しかし、上記のAVシステムは同期信号を含まない信号(例えばアナログ信号)を伝送する場合には用いることはできない。また、映像信号から同期信号を抽出する手段や同期信号を評価する手段は複雑な構成となる。さらに、このようなAVシステムであっても、対向装置におけるケーブル接続の有無を検出できるのみであって、対向装置の電源投入の有無などの動作状況を検出することはできない。 However, the AV system cannot be used when transmitting a signal (for example, an analog signal) that does not include a synchronization signal. Further, the means for extracting the synchronization signal from the video signal and the means for evaluating the synchronization signal have complicated structures. Furthermore, even with such an AV system, it is only possible to detect the presence or absence of a cable connection in the opposing device, and it is not possible to detect the operation status such as whether or not the opposing device is powered on.
このように、従来から知られている装置は、遠隔地の装置におけるケーブルの接続有無は検出できるが、同期信号を含まない信号には用いることができないので汎用性が低く、さらに、構成が複雑であるという課題があり、さらに、対向装置の動作状況を検出するには多数の人員を配置するか、別の通信手段を用いるなどの課題が残っている。 As described above, a conventionally known device can detect whether or not a cable is connected to a remote device, but it cannot be used for a signal that does not include a synchronization signal, so is less versatile and has a complicated configuration. In addition, there are still problems such as arranging a large number of personnel or using another communication means to detect the operation status of the opposing device.
また、従来の装置を複数用いて数珠つなぎ状に接続し、信号の伝送距離をさらに延長させようとしたとき、手元の装置において数段先の装置の状況を検出することはできない。 In addition, when a plurality of conventional devices are connected in a daisy chain and the signal transmission distance is further extended, the status of the device several steps ahead cannot be detected in the device at hand.
そこで本発明は、映像信号や音声信号等を、有線回線を介して伝送する装置を、複数接続したときに、後段に接続された装置の有線回線接続状況及び電源投入状況を検出することができ、かつ、検出した後段装置の状況を前段に接続されている装置に伝達することができる検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can detect a wired line connection status and a power-on status of a device connected at a subsequent stage when a plurality of devices that transmit video signals, audio signals, etc. via a wired line are connected. And it aims at providing the detection apparatus which can transmit the condition of the back | latter stage apparatus detected to the apparatus connected to the front | former stage.
本発明にかかる検出装置は、前段の装置から伝送される電気信号を後段の装置に伝送し、上記後段の装置の状況を検出して上記前段の装置に伝達する装置であって、上記前段の装置と後段の装置のそれぞれとを有線回線を介して接続し、上記後段の装置に伝送される上記電気信号に、直流電圧を重畳する電圧重畳部と、上記前段の装置から伝送された上記電気信号に、上記直流電圧と極性が反対となる電圧を重畳する逆電圧重畳部と、上記後段の装置側の有線回線接続端電圧を検出した結果に応じて、上記逆電圧重畳部の動作を制御する制御部と、を有してなることを特徴とする。 A detection apparatus according to the present invention is an apparatus that transmits an electrical signal transmitted from a preceding apparatus to a subsequent apparatus, detects a situation of the subsequent apparatus, and transmits the detected state to the preceding apparatus, The device and each of the subsequent devices are connected via a wired line, and a voltage superimposing unit for superimposing a DC voltage on the electric signal transmitted to the subsequent device, and the electric signal transmitted from the previous device. Controls the operation of the reverse voltage superimposing unit according to the detection result of the wire voltage connection terminal voltage on the device side in the subsequent stage and the reverse voltage superimposing unit that superimposes the voltage having the opposite polarity to the DC voltage on the signal. And a control unit.
また、本発明にかかる検出装置は、上記制御部は、上記後段の装置側の有線回線接続端電圧を検出する検出部と、上記検出部の検出結果に応じて上記後段の装置の状況を判定する判定部と、上記判定部の判定結果に応じて発振する発振部と、上記判定部の判定結果と上記発振部の出力によって、上記逆電圧重畳部を断続的に動作させる逆電圧制御部と、を有してなることを特徴とする。 Further, in the detection device according to the present invention, the control unit detects a wired line connection end voltage on the downstream device side, and determines the status of the downstream device according to a detection result of the detection unit. An oscillating unit that oscillates according to a determination result of the determining unit, a reverse voltage control unit that operates the reverse voltage superimposing unit intermittently according to the determination result of the determining unit and the output of the oscillating unit, It is characterized by having.
また、本発明にかかる検出装置は、上記逆電圧制御部は、上記後段の装置の逆電圧重畳部の動作周期に同期して、上記逆電圧重畳部を断続的に動作させることを特徴とする。 In the detection device according to the present invention, the reverse voltage control unit intermittently operates the reverse voltage superimposing unit in synchronization with an operation cycle of the reverse voltage superimposing unit of the subsequent device. .
また、本発明にかかる検出装置は、上記検出部は後段装置における有線回線接続状況と電源投入状況を検出し、上記判定部は、上記検出部の検出結果を用いて排他的論理和を出力し、上記発振部は、排他的論理和の出力が「H」のときのみ発振し、上記逆電圧制御部は、上記判定部の出力と上記発振部の出力を用いて否定論理積を出力し、この出力に応じて開閉するスイッチによって上記逆電圧重畳部を動作させることを特徴とする。 In the detection device according to the present invention, the detection unit detects a wired line connection status and a power-on status in the subsequent device, and the determination unit outputs an exclusive OR using the detection result of the detection unit. The oscillation unit oscillates only when the output of the exclusive OR is “H”, and the reverse voltage control unit outputs a negative logical product using the output of the determination unit and the output of the oscillation unit, The reverse voltage superimposing unit is operated by a switch that opens and closes in response to the output.
また、本発明にかかる検出方法は、前段の装置から伝送される電気信号を後段の装置に伝送し、上記後段の装置の状況を検出して上記前段の装置に伝達する検出装置により実行される方法であって、上記検出装置は、上記前段の装置と後段の装置のそれぞれと有線回線を介して接続していて、上記検出装置が、上記後段の装置に伝送される電気信号に、直流電圧を重畳するステップと、上記検出装置が、上記前段の装置から伝送された電気信号に、上記直流電圧と極性が反対となる逆電圧を重畳するステップと、上記検出装置が、上記後段の装置側の有線回線接続端電圧を検出し、その検出結果に応じて上記逆電圧の重畳を制御するステップと、を有してなることを特徴とする。 The detection method according to the present invention is executed by a detection device that transmits an electrical signal transmitted from a preceding device to a succeeding device, detects the status of the succeeding device, and transmits the detected state to the preceding device. In the method, the detection device is connected to each of the upstream device and the downstream device via a wired line, and the detection device transmits a DC voltage to an electrical signal transmitted to the downstream device. A step of superimposing a reverse voltage having a polarity opposite to that of the direct current voltage on the electrical signal transmitted from the upstream device, and the detection device is connected to the downstream device side. And a step of controlling the reverse voltage superposition according to the detection result.
本発明によれば、当該装置を複数用いて多段接続したときに、送信装置と受信装置の間に設置されたいずれかの機器の状況を、送信装置側に設置した装置においても検出することができるので、設置作業を効率的に行うことができる。また、いずれかの装置が故障したとき、この装置の前段に接続している全ての装置において異常を検出することができるので、容易に故障した装置を特定することができるため、メンテナンスが容易となる。 According to the present invention, when a plurality of devices are connected in multiple stages, the status of any device installed between the transmission device and the reception device can be detected even by the device installed on the transmission device side. Therefore, the installation work can be performed efficiently. In addition, when any device fails, it is possible to detect an abnormality in all the devices connected to the previous stage of this device, so that the failed device can be easily identified, and maintenance is easy. Become.
以下、本発明に係る検出装置と検出方法の実施の形態について図を用いて説明する。図1は、本実施例に係る検出装置の例を示す機能ブロック図である。図1において、検出装置1は、送信ブロック10と、受信ブロック20と、状況検出ブロック30を備えている。この検出装置1の前段(図1において左側)には、伝送される信号の発信元となる送信装置3、または、検出装置1と同じ構成の検出装置(以下「前段の装置」とする)が、延長ケーブル5を介して接続されている。また、検出装置1の後段(図1において右側)には、送信装置3または前段の装置から伝送された信号の出力装置となる受信装置4、または、検出装置1と同じ構成の検出装置(以下「後段の装置」とする)が延長ケーブル5を介して接続されている。
Hereinafter, embodiments of a detection apparatus and a detection method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating an example of a detection apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, the detection apparatus 1 includes a
送信ブロック10は、送信装置3から入力された信号、または、前段の装置から伝送された信号に、直流電圧を重畳して、後段の装置に出力する機能を有する。受信ブロック20は、前段の装置から伝送された信号を送信ブロック10または受信装置4に出力する機能と、前段の装置が延長ケーブル5を介して接続された側の有線回線接続端に上記の直流電圧とは極性が反対となる逆直流電圧を重畳する機能を有する。状況検出ブロック30は、前段の装置における延長ケーブル5の接続状況、及び、電源の投入状況を検出して、その結果を報知するとともに、この検出結果に応じた逆直流電圧の重畳を断続的に行う機能を有する。
The
送信装置3は、例えば、映像信号を出力するパーソナルコンピュータやビデオレコーダーである。また、送信装置3は、さらに別の図示しない信号源からの伝送信号を検出装置1対して出力するものであってもよい。その場合の送信装置3は、信号源であるパーソナルコンピュータやビデオレコーダー、音楽再生装置に接続するアンプやイコライザーなどの信号に加工を施すことができる装置である。 The transmission device 3 is, for example, a personal computer or a video recorder that outputs a video signal. Further, the transmission device 3 may output a transmission signal from another signal source (not shown) to the detection device 1. In this case, the transmission device 3 is a device that can process signals such as an amplifier and an equalizer connected to a personal computer, a video recorder, and a music playback device that are signal sources.
受信装置4は、例えば、ディスプレイやプロジェクターなどの映像出力装置や、オーディオイコライザーやデコーダー、アンプ、スピーカーなどで構成する音声出力装置などである。また、本実施形態の説明において延長ケーブル5とは、例えば、ツイストペアを4回線含むLANケーブルであって、その中の1信号ライン(1回線)を用いて信号伝送を行なうものである。
The receiving device 4 is, for example, a video output device such as a display or a projector, an audio output device configured with an audio equalizer, a decoder, an amplifier, a speaker, or the like. In the description of the present embodiment, the
次に、図2を用いて検出装置1のさらに詳細な機能ブロックを説明する。図2に示すように、送信ブロック10は、電圧重畳部11と信号出力部12を有してなる。受信ブロック20は、信号受信部21と、プロセスアンプ部22と、逆電圧重畳部23を有してなる。状況検出ブロック30は、検出部31と、検出報知部32と、判定部33と、発振部34と、逆電圧制御部35と、検出部36と、検出報知部37を有してなる。
Next, further detailed functional blocks of the detection apparatus 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the
電圧重畳部11とは、送信装置3から入力された電気信号、または、受信ブロック20から入力された前段の装置から伝送された電気信号に対して直流電圧をバイアスする回路によって構成される。信号出力部12は、直流バイアスされた電気信号を平衡信号に変換するアンプと、延長ケーブル5の特性インピーダンスとの整合を保つインピーダンス整合用抵抗を備える回路によって構成される。
The voltage superimposing unit 11 is configured by a circuit that biases a DC voltage with respect to the electrical signal input from the transmission device 3 or the electrical signal transmitted from the preceding device input from the
信号受信部21とは、延長ケーブル5の特性インピーダンスと整合を保つインピーダンス整合用抵抗と、受信した信号を平衡/不平衡変換して出力する受信用差動アンプを備える回路によって構成される。プロセスアンプ部22は、信号受信部21によって平衡/不平衡変換された信号を元の信号レベルにまで増幅して受信装置4または送信ブロック10に出力するイコライザー及びアンプであって、後述する検出部36の出力に応じて動作する回路によって構成される。逆電圧重畳部23は、後述する逆電圧制御部35によって制御され、電圧重畳部11において重畳される電圧と極性が逆となる直流電圧を延長ケーブル5に重畳する回路によって構成される。
The signal receiving unit 21 is configured by a circuit including an impedance matching resistor that maintains matching with the characteristic impedance of the
検出部31は、信号出力部12において延長ケーブル5に出力された信号の直流成分の電圧レベルに応じて出力する回路によって構成される。検出報知部32は、検出部31の出力によって検出装置1の外部に対して報知を行なう回路によって構成される。判定部33は、上記検出部31の出力に応じて、後段の装置のケーブル接続状況及び電源投入状況を判定する回路によって構成される。発振部34は、上記判定部33の判定結果に応じて、後述する逆電圧制御部35の動作間隔を決める信号を出力する回路によって構成される。逆電圧制御部35は、上記発振部34から発振された信号に基づいて逆電圧重畳部23における逆バイアスの重畳を制御する回路によって構成される。検出部36は、延長ケーブル5を介して受信した信号の直流成分の電圧レベルに応じて出力する回路によって構成される。報知部37は、検出部35の出力を検出装置1の外部に報知する回路によって構成される。
The detection unit 31 is configured by a circuit that outputs the signal output unit 12 according to the voltage level of the DC component of the signal output to the
次に図3乃至図6を用いて、上記各部における回路構成の例とその動作について説明する。以下の説明に用いる信号は1Vp−pのデジタルオーディオ信号である。図3は、送信ブロック10を構成する、電圧重畳部11と信号出力部12の回路例である。図3において、送信装置3(図2参照)または、プロセスアンプ部22から入力された信号は、電圧重畳部11を構成するコンデンサC1と抵抗R1、抵抗R2によって+0.5Vdcにバイアスされる。このバイアスされた信号は、信号出力部12の送信出力ドライバーである差動平衡出力アンプAMP1のプラス端子に入力されて、差動平衡信号に変換されるので、AMP1のプラス出力端子からは+0.5Vdcにバイアスされた信号が出力されて、マイナス出力端子からは−0.5Vdcにバイアスされた信号が出力される。
Next, an example of the circuit configuration in each of the above portions and the operation thereof will be described with reference to FIGS. The signal used for the following description is a digital audio signal of 1 Vp-p. FIG. 3 is a circuit example of the voltage superimposing unit 11 and the signal output unit 12 constituting the
AMP1のプラス出力端子とマイナス出力端子には、延長ケーブル5の特性インピーダンスとインピーダンス整合をとるための抵抗R3と抵抗R4がそれぞれ接続されている。この抵抗R3と抵抗R4を介して延長ケーブル5に接続し、後段の装置に信号が伝送される。
A resistor R3 and a resistor R4 for impedance matching with the characteristic impedance of the
次に、図4において受信ブロック20を構成する信号受信部21と、プロセスアンプ部22と、逆電圧重畳部23の回路例を示す。図4において、延長ケーブル5を介して受信された信号は、信号受信部21のインピーダンス整合用抵抗R11、R12によって終端されて、AMP11によって元の信号レベルまで増幅され、コンデンサC3を介してプロセスアンプ部22に出力される。プロセスアンプ部22はレベル調整した信号を、後述する検出部36の出力によって受信装置4、または、送信ブロック10の電圧重畳部11に出力する。逆電圧重畳部23は、後述する逆電圧制御部35によって延長ケーブル5の入力端プラス側に逆電圧である−0.5Vdcが印加され、延長ケーブル5の入力端マイナス側に+0.5Vdcが印加されるようにR13及びR14によって構成されている。
Next, a circuit example of the signal receiving unit 21, the
次に、図5において状況検出ブロック30を構成する検出部31と検出報知部32の回路例を示し、動作の説明をする。図5において検出部31は、抵抗R5を介して抵抗R3(図3)の延長ケーブル5側から信号(+0.5Vdcにバイアスされている信号)を取り出し、R5とコンデンサC2で構成される積分回路によって、デジタル成分が除去された電気信号の直流電圧が、AMP2及びAMP3のマイナス端子に印加されるよう構成されている。ここでR5は、R3と比較して高い抵抗値を有するものを用いることで、伝送信号に影響を与えないように考慮することができる。
Next, in FIG. 5, a circuit example of the detection unit 31 and the detection notification unit 32 constituting the
AMP2及びAMP3は、マイナス端子に印加される電圧とプラス端子に印加される電圧の大小関係によって出力が切り替わる比較回路である。AMP2及びAMP3のマイナス端子に印加された電圧(上記信号に重畳されている直流電圧)が所定の値以上であれば出力し(出力が「H」)、所定の値より小さいときは出力をしない(出力が「L」)。R6、R7、R8は電源電圧を分圧して、AMP2及びAMP3が上記のような比較動作をすることができるように、比較判定の閾値となる電圧をプラス端子に印加する。例えば、後段の検出装置1に延長ケーブル5が接続されたときにAMP2の出力CNは「H」になり、AMP3の出力PWRは「L」となる。この状態でさらに、後段の検出装置1の電源が投入されたときはAMP3の出力PWR「H」となる。つまり、出力CNは「H」で接続状態(CoNnected)を示し、出力PWRは「H」で電源投入状態(PoWeR−on)を示す。このように動作できるように、上記R6、R7、R8の値を決めておく。AMP2及びAMP3の出力端子には、出力が「L」のとき(実際には電圧がVEEになるので)、電流を制限するための抵抗R20、R21が配置されている。検出報知部32は、上記のAMP2の出力が「H」のときに点灯するLED1と、AMP3の出力が「H」のときに点灯するLED2によって構成されている。
AMP2 and AMP3 are comparison circuits whose outputs are switched depending on the magnitude relationship between the voltage applied to the minus terminal and the voltage applied to the plus terminal. Outputs if the voltage applied to the negative terminals of AMP2 and AMP3 (DC voltage superimposed on the above signal) is greater than or equal to a predetermined value (output is “H”), and does not output if the voltage is lower than the predetermined value (Output is “L”). R6, R7, and R8 divide the power supply voltage and apply a voltage serving as a threshold for comparison determination to the plus terminal so that AMP2 and AMP3 can perform the comparison operation as described above. For example, when the
検出部31と検出報知部32の動作と具体的に説明する。検出装置1の後段には、本装置と同じ構成を有する後段の装置が延長ケーブル5を介して接続される。本装置において伝送信号に重畳された電圧(+0.5Vdc)は、後段の装置の受信部20が備える入力インピーダンス整合用抵抗R11・R12(上記R3・R4とほぼ同じ値の抵抗)によって、ほぼ半分の値になる。従って、本装置の抵抗R5を介して取り出される電圧(AMP2マイナス端子に印加される電圧)は、ほぼ+0.25Vdcになる。そこで、AMP2のプラス端子に、+0.5Vdcと+0.25Vdcの中間となる+0.375Vdcが印加されるように、抵抗R6とR7の値を設定しておけば、後段に検出装置1が接続されたときに、AMP2の出力CNは「H」となり、LED1が点灯する。
The operation of the detection unit 31 and the detection notification unit 32 will be specifically described. A subsequent apparatus having the same configuration as that of the present apparatus is connected to the subsequent stage of the detection apparatus 1 via the
また、上記の状態において、後段の装置の電源が投入されると、本装置においてバイアスした分(+0.5Vdc)が後段の装置の逆電圧重畳部23によって相殺されるので、本装置のR5を介して取り出される電圧は略0Vになる。そこで、AMP3のプラス端子に+0.25Vdcと0Vの中間となる+0.125Vdcが印加されるように抵抗R6とR7とR8の値を設定しておけば、後段の装置の電源が投入されたときに、AMP2の出力CNとAMP3の出力PWRがともに「H」となるので、LED1とLED2は点灯する。このように検出装置1は、検出部31及び報知部32によって、後段の装置における延長ケーブル5の接続状況と動作状況を検出し、かつ報知することができる。
In the above state, when the power supply of the latter apparatus is turned on, the amount of bias (+0.5 Vdc) in this apparatus is canceled by the reverse voltage superimposing unit 23 of the latter apparatus. The voltage taken out via this becomes approximately 0V. Therefore, if the values of the resistors R6, R7, and R8 are set so that + 0.125Vdc, which is intermediate between + 0.25Vdc and 0V, is applied to the positive terminal of the AMP3, the power of the subsequent device is turned on. Furthermore, since the output CN of AMP2 and the output PWR of AMP3 are both "H", LED1 and LED2 are lit. As described above, the detection device 1 can detect and notify the connection state and the operation state of the
次に、図6において状況検出ブロック30を構成する検出部36及び検出報知部37の回路例を示し、各部の動作を説明する。図6において、検出部36は、抵抗R15を介して延長ケーブル5のプラス側から信号(+0.5Vdcにバイアスされている信号)を取り出し、抵抗R15とコンデンサC5で構成される積分回路によって、デジタル成分が除去された上記信号の直流電圧が、AMP12のプラス端子に印加されるよう構成されている。AMP12は、マイナス端子に印加される電圧とプラス端子に印加される電圧の大小関係によって出力が切り替わる比較回路である。AMP12のプラス端子に印加された電圧(上記信号に重畳されている直流電圧)が所定の値であれば出力し(出力が「H」)、それ以外であれば出力をしない(出力が「L」)。抵抗R16、抵抗R17はAMP12が上記のようにプラス端子に印加された電圧を判定することができるように閾値となる電圧を、電源電圧を分圧してマイナス端子に印加している。例えば、前段の装置の電源が投入されたときにAMP12が出力するようにR16及びR17の値を決めればよい。検出報知部37は、上記AMP12の出力が「H」のときに点灯するLED11によって構成されている。
Next, in FIG. 6, circuit examples of the detection unit 36 and the detection notification unit 37 constituting the
前段の装置が延長ケーブル5を介して接続され、かつ、電源が投入されたとき、検出装置1の逆電圧重畳部23によって、前段の装置において重畳された直流電圧が相殺されるので、抵抗R15を介してAMP12のプラス端子に印加される電圧は略0Vdcになる。AMP12のマイナス端子には、−0.5Vdcと0Vdcの中間となる−0.125Vdcが印加されるように、抵抗R16と抵抗R17の値を設定しておけば、前段の装置の電源が投入されたときに、AMP12は出力してLED11を点灯して報知することができる。
When the preceding device is connected via the
また、AMP12の出力端子には、VEEが出力されたときに電流を制限するための抵抗R23を介してプロセスアンプ部22(図4参照)に接続されており、プロセスアンプ部22はAMP12の出力に応じて動作する。検出装置1の電源が投入されているとき、前段の装置が不接続であるか電源が投入されていないとき、逆電圧重畳部23の働きによってAMP12のプラス端子には−0.5Vdcが印加される。AMP12のマイナス端子には−0.125Vdcが印加されるのでAMP12は出力をしない(出力が「L」)。このとき、信号が伝送されてくることはなくプロセスアンプ部22を動作させる必要がないので、プロセスアンプ部22を停止させる。
The output terminal of the AMP 12 is connected to the process amplifier unit 22 (see FIG. 4) via a resistor R23 for limiting the current when VEE is output. The
したがって、「LED11が点灯した状態は前段の検出装置1から信号を受信している状態」として運用することで、信号が伝送されることがない状態下で、プロセスアンプ部22に不要な増幅動作をさせることなく、より適切な装置の運用が可能となる。
Therefore, by operating as “a state in which the LED 11 is lit is a state in which a signal is received from the detection device 1 in the previous stage”, an unnecessary amplification operation is performed in the
また、プロセスアンプ部22は、検出部36の出力によって動作の開始及び停止をするだけに限らず、所定の信号増幅や減衰、またはイコライザーとして動作させてもよい。
Further, the
次に、本発明に係る検出装置において主な特徴である検出ブロック30の判定部33、発振部34、逆電圧制御部35の回路構成の例と動作について図7及び図8を用いて説明をする。判定部33は、検出部31の出力CNと出力PWRを入力とする排他的論理和(XOR)回路IC1によって構成される。IC1の出力XORは、図8(a)に示すように、CN及びPWRがともに「L」、または、ともに「H」のときは出力が「L」になる。また、CN及びPWRの一方が「H」で他方が「L」のときは出力が「H」になる。
Next, an example and operation of the circuit configuration of the determination unit 33, the
従って、IC1の出力XORが「L」になるときは、後段の装置が延長ケーブル5を介して接続されていない状態、または、後段の装置が正常に接続されて、電源も投入されていない状態であっていずれも、検出装置1の動作において正常な状態である。よって、XORが「L」のときは、上記逆電圧重畳部23が、逆電圧を重畳し続けるようにすれば、後段の装置の正常状態を確認することができる。
Therefore, when the output XOR of the IC 1 becomes “L”, the subsequent device is not connected via the
図8(a)に示すように、出力XORが「H」になるときは、CNかPWRのいずれか一方が「L」であって、他方の出力が「H」のときである。ここで、CNが「L」ということは、後段の装置が延長ケーブル5を介して接続されていない状態である。従って、この状態においてPWRが「H」となることは有り得ない。なぜならば、後段の装置が接続されていないにもかかわらず、後段の装置の電源が投入されたことを検出していることになるからである。よって、本実施形態においては、CNが「H」であり、PWRが「L」であるときを検出して、この状態を前段の装置に伝達することができれば、後段の装置の動作異常を前段の装置で認識することができるようになる。
As shown in FIG. 8A, when the output XOR becomes “H”, either CN or PWR is “L” and the other output is “H”. Here, when CN is “L”, the subsequent device is not connected via the
図7に戻って、発振部34は、判定部33の出力に応じて、逆電圧重畳部23を断続的に動作させるための信号を発振するシュミットインバータ回路である。図7においてIC2の入力端子は、ダイオードD1を介して判定部33の出力が接続されている。IC2は抵抗R19、コンデンサC4によって決定する時定数にリンクした時定数で発振する。図8(b)に示すように、XORが「L」のとき(正常な状況であるとき)、IC2の入力はダイオードD1の働きによって「L」となるので発振はせず、IC2の出力OSCは「H」のまま一定となる。XORが「H」のとき、IC2の入力は「L」ではなくなるので発振して、その出力OSCは「L」と「H」を一定周期で繰り返すことになる。
Returning to FIG. 7, the oscillating
逆電圧制御部35は、上記XORと上記OSCを入力とする否定論理積(NAND)回路IC3と、IC3の出力SWが「H」のときはVEEを逆電圧重畳部23に接続し、SWが「L」のときはVEEと逆電圧重畳部23の接続を開放するスイッチ回路であるIC4によって構成される。図8(c)に示すように、XORが「L」のときは、OSCが「H」で一定となるので、出力SWは「H」で一定となりIC4のスイッチは閉じて、逆電圧重畳部23にVEEが接続され続けるので、逆電圧が重畳され続けることになる。すでに説明したとおり、XORが「H」のとき、IC2は発振してOSCは「L」と「H」を一定周期で繰り返すので、出力SWも出力OSCの周期に合せて「H」と「L」を繰り返す。このSWの周期に合せてIC4は断続的にVEEを逆電圧重畳部23に接続することになるので、OSCの周期に合せて逆電圧の重畳が断続的に行われることになる。 The reverse voltage control unit 35 connects the VEE to the reverse voltage superposition unit 23 when the output SW of the negative logic product (NAND) circuit IC3 that inputs the XOR and the OSC and the IC3 is “H”. When it is “L”, it is constituted by the IC 4 that is a switch circuit that opens the connection between the VEE and the reverse voltage superimposing unit 23. As shown in FIG. 8C, when the XOR is “L”, the OSC is “H” and constant, so the output SW is “H” and the switch of the IC 4 is closed and the reverse voltage superimposing unit is closed. Since the VEE continues to be connected to 23, the reverse voltage continues to be superimposed. As described above, when XOR is “H”, IC2 oscillates and OSC repeats “L” and “H” at a constant cycle. Therefore, the output SW also matches “H” and “L” according to the cycle of output OSC. "repeat. Since the IC 4 intermittently connects the VEE to the reverse voltage superimposing unit 23 according to the SW cycle, the reverse voltage is intermittently superimposed according to the OSC cycle.
そうすると、検出装置1において、後段の装置の電源が入っていないとき(逆電圧が検出できない)は、上記の動作によって本装置のLED2は消灯し、前段の装置のLED2は断続的に重畳される逆電圧によって点滅することになる。このように、前段の装置においても、後段の装置の動作が異常であることをLEDの点滅によって報知して、認識することができるようになる。 Then, in the detection device 1, when the power of the subsequent device is not turned on (the reverse voltage cannot be detected), the LED 2 of the present device is turned off by the above operation, and the LED 2 of the previous device is intermittently superimposed. Blinks due to reverse voltage. Thus, even in the former apparatus, it is possible to notify and recognize that the operation of the latter apparatus is abnormal by blinking the LED.
次に、図9の示すような当該検出装置1を多段に接続した数珠繋ぎ構成における上記の動作について図10と図11を用いて説明をする。当該検出装置1が図9におけるCの位置とする。検出装置1(C)よりも図9において左側に接続されている検出装置1(A
)と、検出装置1(B)を「前段の装置」として表している。また、検出装置1(C)よりも図9において右側に接続されている検出装置1(D)を「後段の装置」として表している。すでに説明したとおり、検出装置1(C)において、後段の装置である検出装置1(D)で重畳される逆電圧を検出できないとき、検出装置1(C)のLED2は消灯し、上記の説明のとおり検出装置1(C)の発信部34が動作を開始することによって逆バイアスが断続的に重畳され、前段の装置である検出装置1(B)のLED2は点滅する。
Next, the above operation in a daisy chain configuration in which the detection devices 1 as shown in FIG. 9 are connected in multiple stages will be described with reference to FIGS. 10 and 11. The detection apparatus 1 is assumed to be a position C in FIG. Detection device 1 (A) connected to the left side in FIG. 9 rather than detection device 1 (C)
) And the detection apparatus 1 (B) are represented as “previous apparatus”. Further, the detection device 1 (D) connected to the right side in FIG. 9 with respect to the detection device 1 (C) is represented as a “subsequent device”. As already described, in the detection device 1 (C), when the reverse voltage superimposed by the detection device 1 (D), which is a subsequent device, cannot be detected, the LED 2 of the detection device 1 (C) is turned off, and the above description The reverse bias is intermittently superimposed when the
図10は、検出装置1(C)の判定部33、発振部34、逆電圧制御部35における入力と出力の関係を示すタイミングチャートである。検出装置1(D)における逆バイアスが検出できなくなった時(異常発生時)を時間Tで示している。図10に示すように時間T前は、IC1に入力されるCN、PWRのいずれもが「H」であるので、出力XORは「L」となる。時間T以後は、IC1に入力されるCNは「H」のままであって、PWRが「H」から「L」に変化する。この入力の変化を受けてIC1の出力XORは「L」から「H」に変化する。そうすると、IC2は、入力が「L」から「H」になって、発振動作を開始する。しかし、IC2の入力が「H」と判断されるスレッショルド電圧Vpに至るまでは、R19とC4で決まる時定数にリンクした発振の反転周期よりも長い時間がかかる。例えば、反転周期が2秒の場合、出力XORが「L」から「H」に変化してから、出力OSCが発振するまでに、発振時の反転周期の略2倍の4秒程度が経過することになる。
FIG. 10 is a timing chart showing the relationship between input and output in the determination unit 33, the
このように、検出装置1(D)の状況が変化して逆バイアスの検出ができなくなってから、一拍おいてIC2が発振する。すでに説明したとおり、IC3の出力SWは出力OSCと出力が反転した同一周期の信号となるので、この出力SWの周期に合せてIC4がスイッチ動作を繰り返し、逆電圧重畳部23による逆バイアスも同じ周期で断続的に重畳されることになる。 In this way, the IC 2 oscillates after one beat after the situation of the detection device 1 (D) changes and the reverse bias cannot be detected. As described above, the output SW of the IC 3 is a signal having the same cycle as the output OSC and the output is inverted. Therefore, the IC 4 repeats the switching operation in accordance with the cycle of the output SW, and the reverse bias by the reverse voltage superimposing unit 23 is the same. It will be superimposed intermittently with a period.
次に、上記の出力XORとOSCを入力とする、IC3の出力SWとIC4の動作について図11のタイミングチャートを用いて説明する。時間T以後OSCが発振するまでの時間も含めてIC3の出力SWは「H」と「L」を繰り返して変化する。IC4はSWが「H」のときはONになって、逆電圧重畳部23にVEEが接続され、SWが「L」のときはOFFになって、逆電圧重畳部23とVEEの接続が切断される。従って、SWの反転周期に対応して、逆バイアスが断続的に重畳されることになるので、これが前段の装置である検出装置1(B)に伝達される。 Next, the operation of the output SW of IC3 and the operation of IC4 using the outputs XOR and OSC as inputs will be described with reference to the timing chart of FIG. The output SW of IC3, including the time from the time T until the OSC oscillates, repeatedly changes between “H” and “L”. IC4 is ON when SW is “H”, and VEE is connected to the reverse voltage superimposing unit 23, and is OFF when SW is “L”, and the connection between the reverse voltage superimposing unit 23 and VEE is disconnected. Is done. Accordingly, the reverse bias is intermittently superimposed corresponding to the SW inversion cycle, and this is transmitted to the detection device 1 (B), which is the preceding device.
次に、検出装置1(B)における判定部33の出力と、発振部34の入力と出力の関係を図12のタイミングチャートを用いて説明する。上記のように検出装置1(C)において逆バイアスが断続的に重畳されると、それが検出装置1(B)の検出部31における出力PWRを変化させることになる。そうすると、IC1の出力XORは、入力されるPWRと反転する出力となる。すでに説明したとおり、XORが「L」から「H」になるとIC2は発振動作を開始し、発振するまでは出力OSCは「H」のままであるが、入力が「H」であると判断するスレッショルド電圧Vpに至っときに「L」に反転する。ところが図12に示すようにスレッショルド電圧Vpに至るまでの時間経過直後かほぼ同時に、XORは反転周期を迎えて「L」となる。そうすると、ダイオードD1の働きによってIC2の入力は「L」になって発振動作は停止し、出力OSCは「H」となる。
Next, the relationship between the output of the determination unit 33 and the input and output of the
その後は、XORは2秒反転周期で「L」と「H」を繰り返すので、IC2の入力がスレッショルド電圧Vpに至る前にXORが「L」になる。すなわち、IC2はXORが「H」になるたびに発振動作を開始するが、スレッショルド電圧Vpに至る前にXORが「L」に反転するので、出力OSCが発振することはなく、「H」のままで一定となる。このように、後段の装置である検出装置1(D)の逆バイアスが検出できなくなったことによって検出装置1(C)における逆バイアスの重畳が断続的に行われても、これによって、前段の装置である検出装置1(B)の発振部34が発振することはない。
Thereafter, since XOR repeats “L” and “H” in a 2-second inversion period, XOR becomes “L” before the input of IC2 reaches the threshold voltage Vp. That is, IC2 starts oscillating every time XOR becomes “H”, but since XOR is inverted to “L” before reaching threshold voltage Vp, output OSC does not oscillate, and “H” It remains constant. Thus, even if the reverse bias of the detection device 1 (C) is intermittently performed due to the fact that the reverse bias of the detection device 1 (D), which is the latter device, can no longer be detected, The oscillating
そうすると、IC3の入力となるXORは検出装置1(C)における逆バイアスの断続周期と同じ周期で反転し、OSCは時間Tの後、瞬間的に「L」になることがあるが、その後は「H」で一定するので、出力SWはXORと同じ周期で「L」と「H」が反転した出力となる。このSWよって検出装置1(B)のIC4は動作し、逆バイアスが断続的に重畳される。つまり、前段の装置である検出装置1(C)の逆バイアスの断続周期と同じ断続周期で逆バイアスが重畳されることになる。 Then, the XOR input to the IC 3 is inverted at the same period as the reverse bias intermittent period in the detection device 1 (C), and the OSC may instantaneously become “L” after the time T. Since it is constant at “H”, the output SW is an output in which “L” and “H” are inverted in the same cycle as XOR. By this SW, the IC 4 of the detection apparatus 1 (B) operates, and the reverse bias is intermittently superimposed. That is, the reverse bias is superimposed with the same intermittent period as the reverse bias intermittent period of the detection apparatus 1 (C) which is the preceding apparatus.
検出装置1(B)において断続的に重畳された逆バイアスを、検出装置1(A)が検出をし、上記と同じ回路動作によって、LED2を点滅する。従って、図9のように検出装置1を接続したとき、検出装置1(D)の電源が入っていないと、検出装置1(C)は自らのLED2を消灯させるとともに、逆バイアスを断続的に重畳することで、後段装置の状況を前段の検出装置1(B)に伝達し、検出装置1(B)は検出装置1(C)の断続的逆バイアスによってLED2を点滅させ、上記の断続逆バイアスと同一周期で逆バイアスを断続的に重畳して前段の検出装置1(A)に伝達する。これによって、検出装置1(A)は、検出装置1(B)の断続的逆バイアスによってのLED2を点滅させる。 The reverse bias superimposed intermittently in the detection device 1 (B) is detected by the detection device 1 (A), and the LED 2 blinks by the same circuit operation as described above. Therefore, when the detection device 1 is connected as shown in FIG. 9 and the detection device 1 (D) is not turned on, the detection device 1 (C) turns off its own LED 2 and intermittently reverse bias. By superimposing, the status of the subsequent device is transmitted to the detection device 1 (B) in the previous stage, and the detection device 1 (B) blinks the LED 2 by the intermittent reverse bias of the detection device 1 (C), and the intermittent reverse operation described above. A reverse bias is intermittently superimposed at the same period as the bias and transmitted to the preceding detection device 1 (A). Thereby, the detection device 1 (A) blinks the LED 2 due to the intermittent reverse bias of the detection device 1 (B).
以上のように、本発明に係る検出装置を用いることで、遠隔に設置されている検出装置のすべてが正常に動作しているか否かが手元の装置において視覚的に認識でき、何らかの原因で逆バイアスが動作していない(例えば電源が入っていない)異常状態の検出装置があれば、LEDの消灯または点滅によって異常な装置を容易に発見することができる。これによって、設置作業の効率化とメンテナンスの効率化を図ることができる。 As described above, by using the detection device according to the present invention, it is possible to visually recognize whether or not all the detection devices installed remotely are operating normally, and reverse for some reason. If there is a detection device in an abnormal state where the bias is not operating (for example, the power is not turned on), an abnormal device can be easily found by turning off or blinking the LED. Thereby, the efficiency of installation work and the efficiency of maintenance can be improved.
上記において説明した本発明に係る検出装置は、重畳する電圧値や判定に用いる電圧値を、あらかじめ設計によって固定するものであるが、これに限ることなく、延長ケーブルの線路長に応じて重畳する電圧値と判定に用いる電圧値を可変とするものでもよい。 In the detection device according to the present invention described above, the voltage value to be superimposed and the voltage value to be used for determination are fixed in advance by design, but the present invention is not limited to this, and is superimposed according to the line length of the extension cable. The voltage value and the voltage value used for determination may be variable.
さらに、本発明に係る検出装置における報知手段は、LEDに限らずスピーカーを用いて音で報知してもよい。 Furthermore, the notification means in the detection apparatus according to the present invention is not limited to LEDs, and may be notified by sound using a speaker.
本発明は、長距離の延長ケーブルを用いる場合に、伝送信号の増幅、信号の歪みの補正を行なうケーブル延長装置に本発明に係る検出装置を組み込むことで、上記において説明した特徴を具備するケーブル延長装置を得ることもできる。 In the case of using a long-distance extension cable, the present invention incorporates the detection device according to the present invention into a cable extension device that amplifies a transmission signal and corrects distortion of the signal. An extension device can also be obtained.
11 直流電圧重畳部
12 信号出力部
13 検出部
14 検出報知部
23 直流逆電圧重畳部
33 判定部
34 発振部
35 逆電圧制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 DC voltage superposition part 12 Signal output part 13 Detection part 14 Detection notification part 23 DC reverse voltage superposition part 33
Claims (5)
上記前段の装置と後段の装置のそれぞれとを有線回線を介して接続し、
上記後段の装置に伝送される上記電気信号に、直流電圧を重畳する電圧重畳部と、
上記前段の装置から伝送された上記電気信号に、上記直流電圧と極性が反対となる電圧を重畳する逆電圧重畳部と、
上記後段の装置側の有線回線接続端電圧を検出した結果に応じて、上記逆電圧重畳部の動作を制御する制御部と、
を有してなることを特徴とする検出装置。 An apparatus that transmits an electrical signal transmitted from a preceding apparatus to a subsequent apparatus, detects a situation of the subsequent apparatus, and transmits the situation to the preceding apparatus,
Connect the preceding device and the following device via a wired line,
A voltage superimposing unit that superimposes a DC voltage on the electric signal transmitted to the subsequent device;
A reverse voltage superimposing unit that superimposes a voltage having a polarity opposite to that of the direct current voltage on the electrical signal transmitted from the preceding device;
A control unit for controlling the operation of the reverse voltage superimposing unit according to the result of detecting the wire connection terminal voltage on the device side of the latter stage;
A detection apparatus comprising:
上記後段の装置側の有線回線接続端電圧を検出する検出部と、
上記検出部の検出結果に応じて上記後段の装置の状況を判定する判定部と、
上記判定部の判定結果に応じて発振する発振部と、
上記判定部の判定結果と上記発振部の出力によって、上記逆電圧重畳部を断続的に動作させる逆電圧制御部と、
を有してなることを特徴とする請求項1記載の検出装置。 The control unit
A detection unit for detecting a wire connection terminal voltage on the device side of the latter stage;
A determination unit that determines the status of the latter apparatus according to the detection result of the detection unit;
An oscillating unit that oscillates according to the determination result of the determining unit;
A reverse voltage control unit that intermittently operates the reverse voltage superimposition unit according to the determination result of the determination unit and the output of the oscillation unit;
The detection apparatus according to claim 1, comprising:
上記判定部は、上記検出部の検出結果を用いて排他的論理和を出力し、
上記発振部は、上記排他的論理和の出力が「H」のときのみ発振し、
上記逆電圧制御部は、上記判定部の出力と上記発振部の出力を用いて否定論理積を出力し、この否定論理積の出力に応じて動作するスイッチによって上記逆電圧重畳部を動作させることを特徴とする請求項2または3記載の検出装置。 The detection unit detects the wired line connection status and power-on status in the subsequent device,
The determination unit outputs an exclusive OR using the detection result of the detection unit,
The oscillation unit oscillates only when the output of the exclusive OR is “H”,
The reverse voltage control unit outputs a negative logical product using the output of the determination unit and the output of the oscillation unit, and operates the reverse voltage superposition unit by a switch that operates according to the output of the negative logical product. The detection device according to claim 2, wherein:
上記検出装置は、上記前段の装置と後段の装置のそれぞれと有線回線を介して接続していて、
上記検出装置が、上記後段の装置に伝送される電気信号に、直流電圧を重畳するステップと、
上記検出装置が、上記前段の装置から伝送された電気信号に、上記直流電圧と極性が反対となる逆電圧を重畳するステップと、
上記検出装置が、上記後段の装置側の有線回線接続端電圧を検出し、その検出結果に応じて上記逆電圧の重畳を制御するステップと、
を有してなることを特徴とする検出方法。 A method executed by a detecting device that transmits an electrical signal transmitted from a preceding device to a succeeding device, detects the status of the succeeding device, and transmits it to the preceding device,
The detection device is connected to each of the preceding device and the subsequent device via a wired line,
The detection device superimposing a DC voltage on the electrical signal transmitted to the subsequent device;
The detection device superimposes a reverse voltage having a polarity opposite to that of the DC voltage on the electrical signal transmitted from the preceding device;
The detection device detects a wire connection end voltage on the device side of the subsequent stage, and controls the superposition of the reverse voltage according to the detection result;
A detection method comprising:
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