JP3983331B2 - コンピュータ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ装置を構成する演算装置と、入力装置、表示装置とを離隔地点に配置しても正常動作させることができるコンピュータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ装置の基本的構成は、図７に示すように、演算装置Ａと、入力装置Ｂと、表示装置Ｃとを備えて構成される。前記演算装置Ａと入力装置Ｂとの間は、双方向のＴＴＬレベル信号の伝送ラインで接続される。
【０００３】
図８は、前記演算装置Ａと入力装置Ｂとの間の信号伝送のための回路構成を示すもので、演算装置Ａには通信制御回路１６が設けられており、入力装置Ｂに制御コマンドを出力するときには、前記通信制御回路１６からデータ信号とクロック信号とが出力され、双方向信号伝送路１８を通じて入力装置Ｂの通信制御回路１７に入力される。前記入力装置Ｂはフルキーボードとして構成されており、入力装置Ｂから演算装置Ａにデータを出力するときには、入力装置Ｂの通信制御回路１７からデータ信号とクロック信号とが出力され、演算装置Ａの通信制御回路１６に入力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成されるコンピュータを生産設備等の制御装置として利用するとき、演算装置の設置場所と、入力装置及び表示装置の設置場所とを数メートル以上離して設置しなければならない場合がある。このように演算装置と入力装置とを離して設置する場合には、これらの間の制御信号に周辺機器からのノイズが混入することによる誤動作が発生したり、逆に制御信号が周辺機器に対して電磁障害を与える恐れもある。
【０００５】
本発明は、演算装置と入力装置とを離して設置した場合にも上記のごとき誤動作や障害を発生させない制御信号伝送方法を採用したコンピュータ装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明は、演算装置と入力装置とを備え、前記演算装置と入力装置との間で双方向の信号伝送がなされるコンピュータ装置において、伝送路中の双方向の信号を送信信号と受信信号との単方向信号に分離すると共に、前記単方向信号を前記双方向信号に戻す信号分離回路と、前記単方向信号を平衡信号に変換すると共に、前記平衡信号を前記単方向信号に戻す平衡信号変換回路とを、前記演算装置と前記入力装置との双方に備え、前記演算装置側の平衡信号変換回路と前記入力装置側の平衡信号変換回路との間を平衡信号伝送路で接続したことを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、演算装置と入力装置との間の伝送信号である双方向信号は、送信側において、演算装置側及び入力装置側のそれぞれに設けられた信号分離回路により単独の伝送路上の単方向信号に分離され、平衡信号変換回路により平衡信号に変換されて平衡信号伝送路で伝送され、受信側において、平衡信号は平衡信号変換回路により単独の伝送路上の単方向信号に戻され、更に両単方向信号は信号分離回路により双方向信号に戻され、互いの信号が入出力される。従って、演算装置と入力装置とを離隔地点に設置して、その間の伝送路を長くしても、ノイズに強い平衡信号伝送により周辺機器からのノイズの影響を受け難く、また、周辺機器に電磁障害を与えることもないので、ノイズ発生源の多い生産設備内にコンピュータを制御装置として設置する場合にも誤動作のないコンピュータ制御を実施することができる。
【０００８】
上記コンピュータ装置は、平衡信号変換回路をＲＳ４２２信号変換回路で構成することができ、平衡型デジタル電圧インタフェースとして規格化されたＲＳ４２２により平衡信号伝送を実施することができる。
【０００９】
また、本願の第２発明は、演算装置と、入力装置とを備え、前記演算装置と入力装置との間で双方向の信号伝送がなされるコンピュータ装置において、伝送路中の双方向の信号を送信信号と受信信号との単方向信号に分離すると共に、前記単方向信号を前記双方向信号に戻す信号分離回路と、単方向信号を光信号に変換すると共に、光信号を単方向信号に戻す光信号変換回路とを、前記演算装置と前記入力装置との双方に備え、前記演算装置側の光信号変換回路と前記入力装置側の光信号変換回路との間を光ケーブルで接続したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、演算装置と入力装置との間の伝送信号である双方向信号は、送信側において、演算装置及び入力装置それぞれに設けられた信号分離回路により単独の伝送路上の単方向信号に分離した後、光信号変換回路により光信号に変換して、光ケーブルで伝送され、受信側において、前記光信号は光信号変換回路により単独の伝送路上の単方向信号に戻され、更に両単方向信号は信号分離回路により双方向信号に戻され、互いの信号が入出力される。従って、演算装置と入力装置とを離隔地点に設置して、その間の伝送路を長くしても、信号伝送路は光信号変換により電気的に絶縁されるためコモンモードノイズは除去され、また光ケーブルは電磁ノイズの影響を受け難く、また、周辺機器に電磁障害を与えることもないので、ノイズ発生源の多い生産設備内にコンピュータを制御装置として設置する場合にも誤動作のないコンピュータ制御を実施することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコンピュータ装置の構成を示すブロック図、図２は同装置の信号分離回路の構成を示す回路図、図３は同装置の平衡信号変換回路の構成を示す回路図である。尚、従来構成と共通する要素には同一の符号を付している。
【００１３】
図１において、第１の実施形態に係るコンピュータ装置１は、演算装置Ａと、入力装置Ｂと、表示装置Ｃと、演算装置Ａと入力装置Ｂとの間の信号伝送を制御する信号分離回路４ａ、４ｂ、平衡信号変換回路５ａ、５ｂと、平衡信号伝送路６とを備えて構成されている。
【００１４】
前記信号分離回路４ａは、図２に示すように、双方向信号と単方向信号とを一方から他方に変換する信号制御回路（ＬＳＩ）７を備えて構成されている。演算装置Ａから入力装置Ｂに制御コマンドを出力する場合は、演算装置Ａの通信制御回路１６から出力されたデータ信号とクロック信号とは、それぞれ入力バッファ８、９を通じて前記信号制御回路７に入力される。信号制御回路７は予め設定された通信手順と通信速度に準じて入力されたデータ信号に通信制御用のコマンドを付加して送信信号とし、送信信号出力バッファ１０を通じて出力する。一方、入力装置Ｂからの受信信号は、受信信号入力バッファ１１を通じて信号制御回路７に入力される。信号制御回路７は予め設定された通信手順と通信速度に準じて受信信号から通信制御用コマンドを削除して演算装置Ａへの入力データとし、出力バッファ１２、１３を通じてデータ信号とクロック信号とを演算装置Ａに入力する。
【００１５】
入力装置Ｂ側の信号分離回路４ｂも同様に構成されており、前記演算装置Ａ側の信号分離回路４ａと、入力装置Ｂ側の信号分離回路４ｂとは、予め設定された同一の通信手順と通信速度とにより動作する。
【００１６】
前記平衡信号変換回路５ａ、５ｂは、前記信号分離回路４ａ、４ｂによって単方向信号に変換された送信信号及び受信信号を平衡信号に変換する。この平衡信号変換回路５ａ、５ｂの好ましい実施態様として、ＲＳ４２２信号変換回路を用いた構成について、図３を参照して説明する。
【００１７】
図３において、演算装置Ａ側のＲＳ４２２信号変換回路（平衡信号変換回路）１４ａと、入力装置Ｂ側のＲＳ４２２信号変換回路（平衡信号変換回路）１４ｂとは、ＲＳ４２２信号伝送路（平衡信号伝送路）１５で接続され、送信信号と受信信号とが平衡信号で伝送される。ＲＳ４２２信号変換回路１４ａ、１４ｂは、図３に示すように、ラインドライバ１９ａ、１９ｂと、ラインレシーバ２０ａ、２０ｂとを備えて構成され、信号分離回路４ａによって単方向信号に分離された送信信号は、ラインドライバ回路１９ａによりＲＳ４２２信号（平衡信号）に変換され、ＲＳ４２２信号伝送路１５により伝送されて入力装置Ｂ側の平衡信号変換回路５ｂのラインレシーバ２０ｂに入力される。このラインレシーバ２０ａで単方向信号に変換された受信信号は、信号分離回路４ｂに入力される。
【００１８】
入力装置Ｂからの送信信号も同様に、Ｓ４２２信号変換回路１４ｂのラインドライバ１９ｂに入力され、ＲＳ４２２信号伝送路１５を伝送されて演算装置Ａ側のＲＳ４２２信号変換回路１４ａのラインレシーバ２０ａに入力される。図３に示す構成では、ＲＳ４２２信号伝送路１５は平衡度の高い２対のツイストペア線が用いられており、平衡信号伝送と相まってノイズに強い信号伝送を行うことができる。
【００１９】
上記構成により、演算装置Ａと入力装置Ｂとの間は、平衡信号により信号伝送されるので、周辺機器からのノイズによる影響を受け難く、また、逆に周辺機器に電磁障害を与えないので、生産設備内で演算装置Ａと入力装置Ｂとを離隔地点に設置したような場合でも正常な動作を確保できる。
【００２０】
続いて、本発明の第２の実施形態に係るコンピュータ装置について説明する。
【００２１】
図４は第２の実施形態に係るコンピュータ装置の構成を示すブロック図、図５は光信号変換回路の構成を示す回路図である。尚、先の第１の実施形態の構成と共通する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２２】
図４において、第２の実施形態に係るコンピュータ装置２は、演算装置Ａ側及び入力装置Ｂ側にそれぞれ設けられた信号分離回路４ａ、４ｂによって変換された単方向信号を、それぞれ光信号変換回路２１ａ、２１ｂによって光信号に変換し、光ケーブル２２により相互に信号伝送できるように構成されている。
【００２３】
前記光信号変換回路２１ａ、２１ｂは、図５に示すように構成されている。光信号変換回路２１ａ、２１ｂにはそれぞれ電気信号−光信号変換回路２３ａ、２３ｂと、光信号−電気信号変換回路２４ａ、２４ｂとが設けられており、ＴＴＬレベル信号が光信号に変換された送信信号及び受信信号は光ケーブル２２で伝送される。
【００２４】
光信号は周知の通り、電磁ノイズの影響を受けず、不要輻射を発生させない信号伝送の有効性と共に、信号伝送経路を電気的に絶縁するのでコモンモードノイズは除去され、ノイズ発生源の多い生産設備等に演算装置Ａと入力装置Ｂとを離隔地点に設置したような状態でも、周辺機器からのノイズの影響を受け難く、逆に周辺機器に電磁障害を与えることがない。
【００２５】
上記した信号伝送路を光信号により電気的絶縁する構成は、図６に示すように、フォトカプラを用いて構成することもできる。
【００２６】
図６は、演算装置Ａ側のフォトカプラ絶縁回路２５ａと、入力装置Ｂ側のフォトカプラ絶縁回路２５ｂとの間をツイストペアケーブル２６で接続し、単方向信号をフォトカプラにより光−電気または電気−光の変換により信号伝送路を電気的に絶縁している。この構成では、絶縁によるノイズ除去の他に、カレントループ伝送により線路抵抗やノイズの影響を受け難い利点がある。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明の通り本願の第１発明によれば、演算装置と入力装置との間の伝送信号である双方向信号は、送信側において、演算装置及び入力装置それぞれに設けられた信号分離回路により単独の伝送路上の単方向信号に分離し、平衡信号変換回路により平衡信号に変換して、平衡信号伝送路で伝送され、受信側において、平衡信号は平衡信号変換回路により単独の伝送路上の単方向信号に戻され、更に単方向信号は信号分離回路により双方向信号に戻され、互いの信号が入出力される。従って、演算装置と入力装置とを離隔地点に設置して、その間の伝送路を長くしても、ノイズに強い平衡信号伝送により周辺機器からのノイズの影響を受け難く、また、周辺機器に電磁障害を与えることもないので、ノイズ発生源の多い生産設備内にコンピュータを制御装置として設置する場合にも誤動作のないコンピュータ制御を実施することができる。
【００２８】
また、本願の第２発明によれば、演算装置と入力装置との間の伝送信号である双方向信号は、送信側において、演算装置及び入力装置それぞれに設けられた信号分離回路により単独の伝送路上の単方向信号に分離した後、光信号変換回路により光信号に変換して、光ケーブルで伝送され、受信側において、前記光信号は光信号変換回路により単独の伝送路上の単方向信号に戻され、更に単方向信号は信号分離回路により双方向信号に戻され、互いの信号が入出力される。従って、演算装置と入力装置とを離隔地点に設置して、その間の伝送路を長くしても、ノイズの影響を受け難く、また、周辺機器に電磁障害を与えることもないので、ノイズ発生源の多い生産設備内にコンピュータを制御装置として設置する場合にも誤動作のないコンピュータ制御を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るコンピュータ装置の構成を示すブロック図。
【図２】上記構成における信号分離回路の構成を示す回路図。
【図３】上記構成における平衡信号変換回路及び平衡信号伝送路の構成を示す回路図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るコンピュータ装置の構成を示すブロック図。
【図５】上記構成における光信号変換回路の構成を示す回路図。
【図６】平衡信号伝送と光信号変換とを併用した信号伝送の構成を示す回路図。
【図７】従来例に係るコンピュータ装置の構成を示すブロック図。
【図８】従来構成に係る信号伝送の構成を示す回路図。
【符号の説明】
１、２ コンピュータ装置
４ａ、４ｂ 信号分離回路
５ａ、５ｂ 平衡信号変換回路
６ 平衡信号伝送路
１４ａ、１４ｂ ＲＳ４２２信号変換回路
１５ ＲＳ４２２信号伝送路
２１ａ、２１ｂ 光信号変換回路
２２ 光ケーブル
Ａ 演算装置
Ｂ 入力装置
Ｃ 表示装置

Claims (4)

1. 演算装置と入力装置と入力装置とを備え、前記演算装置と入力装置との間で双方向の信号伝送がなされるコンピュータ装置において、
   伝送路中の双方向の信号を送信信号と受信信号との単方向信号に分離すると共に、前記単方向信号を前記双方向信号に戻す信号分離回路と、前記単方向信号を平衡信号に変換すると共に、前記平衡信号を前記単方向信号に戻す平衡信号変換回路とを、前記演算装置と前記入力装置との双方に備え、前記演算装置側の平衡信号変換回路と前記入力装置側の平衡信号変換回路との間を平衡信号伝送路で接続したことを特徴とするコンピュータ装置。
2. 平衡信号変換回路が、ＲＳ４２２信号変換回路で構成されてなることを特徴とする請求項１記載のコンピュータ装置。
3. 信号分離回路は、双方向信号を分離した単方向信号において、データ信号に通信制御用のコマンドを付加して送信信号とし、受信信号から通信用コマンドを削除して入力データとすることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ装置。
4. 演算装置と、入力装置とを備え、前記演算装置と入力装置との間で双方向の信号伝送がなされるコンピュータ装置において、伝送路中の双方向の信号を送信信号と受信信号との単方向信号に分離すると共に、前記単方向信号を前記双方向信号に戻す信号分離回路と、単方向信号を光信号に変換すると共に、光信号を単方向信号に戻す光信号変換回路とを、前記演算装置と前記入力装置との双方に備え、前記演算装置側の光信号変換回路と前記入力装置側の光信号変換回路との間を光ケーブルで接続したことを特徴とするコンピュータ装置。

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