JPH05347611A - 工業用通信ユニット - Google Patents
工業用通信ユニットInfo
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- JPH05347611A JPH05347611A JP5038609A JP3860993A JPH05347611A JP H05347611 A JPH05347611 A JP H05347611A JP 5038609 A JP5038609 A JP 5038609A JP 3860993 A JP3860993 A JP 3860993A JP H05347611 A JPH05347611 A JP H05347611A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
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- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
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- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40006—Architecture of a communication node
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- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L2012/4026—Bus for use in automation systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0008—Synchronisation information channels, e.g. clock distribution lines
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
- H04L7/06—Speed or phase control by synchronisation signals the synchronisation signals differing from the information signals in amplitude, polarity or frequency or length
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスタまたはスレーブの何れの機能にも使用
可能な単一の装置でマスタ及びスレーブの主要機能の殆
どを遂行できるハードウエアを使用してエレベータシス
テムの直列プロトコルを実現する費用有効性の高い方式
を提供する。 【構成】 直列通信バスによって連係されている１つの
マスタと複数のスレーブとを有する通信システムにおい
て使用するための通信ユニットであって、マスタ及びス
レーブが各々同一の通信ユニット（ＩＣＵ）を含み、Ｉ
ＣＵは、中央ステーションにおける使用ではマスタモー
ドで、また遠隔ステーションにおける使用ではスレーブ
モードで動作することができる。
可能な単一の装置でマスタ及びスレーブの主要機能の殆
どを遂行できるハードウエアを使用してエレベータシス
テムの直列プロトコルを実現する費用有効性の高い方式
を提供する。 【構成】 直列通信バスによって連係されている１つの
マスタと複数のスレーブとを有する通信システムにおい
て使用するための通信ユニットであって、マスタ及びス
レーブが各々同一の通信ユニット（ＩＣＵ）を含み、Ｉ
ＣＵは、中央ステーションにおける使用ではマスタモー
ドで、また遠隔ステーションにおける使用ではスレーブ
モードで動作することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は信号通信システムに関
し、具体的には、直列ディジタル信号通信システムに関
する。
し、具体的には、直列ディジタル信号通信システムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】直列ディジタル信号通信システムは公知
である。これらのシステムは、交換される情報の応用及
び型に依存して、アーキテクチャ、プロトコル、ボーレ
ート等が変化する。中央制御ステーションと１またはそ
れ以上の遠隔ステーションとの間で直列通信を行う場合
には、データの流れを調整し、データの完全性を監視す
るために中央制御信号プロセッサは多くのオーバヘッド
動作を遂行しなければならない。
である。これらのシステムは、交換される情報の応用及
び型に依存して、アーキテクチャ、プロトコル、ボーレ
ート等が変化する。中央制御ステーションと１またはそ
れ以上の遠隔ステーションとの間で直列通信を行う場合
には、データの流れを調整し、データの完全性を監視す
るために中央制御信号プロセッサは多くのオーバヘッド
動作を遂行しなければならない。
【０００３】機械室内のエレベータ制御装置と、乗客の
要求を登録するための多くのかご及びホール呼びと、乗
客及び乗込もうとしている人々との通信のための多くの
かご及びホール呼び表示を有するエレベータシステムで
は、多くの必要信号線が存在し、少なくとも１本の電線
が各固定装置及び機能に組合わされている。走行ケーブ
ルがかごと静止設備との間に接続されている。重量を最
小にするために、走行ケーブル内の導体の数を減少させ
ることが望ましい。また、設置経費及び誤配線の確率を
減少させるために、必要接続の数を減少させることも望
ましい。
要求を登録するための多くのかご及びホール呼びと、乗
客及び乗込もうとしている人々との通信のための多くの
かご及びホール呼び表示を有するエレベータシステムで
は、多くの必要信号線が存在し、少なくとも１本の電線
が各固定装置及び機能に組合わされている。走行ケーブ
ルがかごと静止設備との間に接続されている。重量を最
小にするために、走行ケーブル内の導体の数を減少させ
ることが望ましい。また、設置経費及び誤配線の確率を
減少させるために、必要接続の数を減少させることも望
ましい。
【０００４】特願昭５９−２２５６５８に開示されてい
るエレベータ制御システムでは、固定装置と制御装置と
の間の信号は時分割、半二重多重化プロトコルで通信さ
れている。上記出願の遠隔ステーションは、特定のタイ
ムスロット中に直列データバスを通して多くの固定装置
入力及び出力と通信するマスタステーションと組合わさ
れている。
るエレベータ制御システムでは、固定装置と制御装置と
の間の信号は時分割、半二重多重化プロトコルで通信さ
れている。上記出願の遠隔ステーションは、特定のタイ
ムスロット中に直列データバスを通して多くの固定装置
入力及び出力と通信するマスタステーションと組合わさ
れている。
【０００５】このような同期直列プロトコルを実現する
際には種々の問題に遭遇する。これらの少なからぬもの
が価格である。マスタ及びスレーブの両装置は、ホール
内の壁取付け型格納具及びかごの後パネル内にエレクト
ロニクスを収納するために十分に小型とすべきであり、
エレベータ昇降路内のマスタ及びスレーブの両者に給電
するのに単一の電源でよいように最小の電力で動作すべ
きであり、そしてマスタ及びスレーブの両装置は、寸法
を小型化するのを援助し、信頼性を増大させ、そして価
格を最低に抑えるように最少量の電子部品を有している
べきであって、且つ最少量の電子部品でありながら同時
にマスタ及びスレーブの異なる機能を遂行すべきであ
る。
際には種々の問題に遭遇する。これらの少なからぬもの
が価格である。マスタ及びスレーブの両装置は、ホール
内の壁取付け型格納具及びかごの後パネル内にエレクト
ロニクスを収納するために十分に小型とすべきであり、
エレベータ昇降路内のマスタ及びスレーブの両者に給電
するのに単一の電源でよいように最小の電力で動作すべ
きであり、そしてマスタ及びスレーブの両装置は、寸法
を小型化するのを援助し、信頼性を増大させ、そして価
格を最低に抑えるように最少量の電子部品を有している
べきであって、且つ最少量の電子部品でありながら同時
にマスタ及びスレーブの異なる機能を遂行すべきであ
る。
【０００６】
【発明の開示】本発明の目的は、マスタ及びスレーブの
主要機能の殆どを、マスタまたはスレーブ機能に使用さ
れる能力を有する単一の装置において遂行できるように
したハードウエアを使用する、エレベータシステムのた
めの直列プロトコルを実現する費用有効性の高い方策を
提供することである。
主要機能の殆どを、マスタまたはスレーブ機能に使用さ
れる能力を有する単一の装置において遂行できるように
したハードウエアを使用する、エレベータシステムのた
めの直列プロトコルを実現する費用有効性の高い方策を
提供することである。
【０００７】本発明によれば、中央及び遠隔ステーショ
ンは各々、同一の工業用制御ユニット（ＩＣＵ）を含ん
でおり、ＩＣＵは中央ステーションにおいて使用する場
合にはマスタモードを選択し、また遠隔ステーションに
おいて使用する場合にはスレーブモードを選択してそれ
ぞれに機能させることが可能であり、また各ＩＣＵは信
号通信バスとのＩ／Ｏ信号ポートインタフェースを提供
し、そして対応ユーザシステム信号プロセッサまたは遠
隔制御装置とのＩ／Ｏ信号インタフェースを提供する。
ンは各々、同一の工業用制御ユニット（ＩＣＵ）を含ん
でおり、ＩＣＵは中央ステーションにおいて使用する場
合にはマスタモードを選択し、また遠隔ステーションに
おいて使用する場合にはスレーブモードを選択してそれ
ぞれに機能させることが可能であり、また各ＩＣＵは信
号通信バスとのＩ／Ｏ信号ポートインタフェースを提供
し、そして対応ユーザシステム信号プロセッサまたは遠
隔制御装置とのＩ／Ｏ信号インタフェースを提供する。
【０００８】更に本発明によれば、ＩＣＵはマスタ／ス
レーブ論理回路を含む。この論理回路は、スレーブ選択
においては、スレーブ選択信号に応答してマスタ送信間
隔中にマスタからデータバス上に供給される命令及びデ
ータ情報にそのＩＣＵを応答せしめ、またマスタ受信間
隔の選択された期間中に遠隔装置からその並列入力にお
いて受信したスレーブデータをそのＩＣＵが送信するこ
とを可能ならしめる。マスタ選択においては、マスタ選
択信号に応答して中央制御装置からの命令データをその
ＩＣＵに並列入力において受信せしめ、マスタ受信間隔
中にスレーブからのデータをデータバスからそのＩＣＵ
が受信することを可能ならしめ、そしてマスタ送信間隔
中にそのＩＣＵに命令及びデータをデータバスを通して
スレーブへ送信せしめる。
レーブ論理回路を含む。この論理回路は、スレーブ選択
においては、スレーブ選択信号に応答してマスタ送信間
隔中にマスタからデータバス上に供給される命令及びデ
ータ情報にそのＩＣＵを応答せしめ、またマスタ受信間
隔の選択された期間中に遠隔装置からその並列入力にお
いて受信したスレーブデータをそのＩＣＵが送信するこ
とを可能ならしめる。マスタ選択においては、マスタ選
択信号に応答して中央制御装置からの命令データをその
ＩＣＵに並列入力において受信せしめ、マスタ受信間隔
中にスレーブからのデータをデータバスからそのＩＣＵ
が受信することを可能ならしめ、そしてマスタ送信間隔
中にそのＩＣＵに命令及びデータをデータバスを通して
スレーブへ送信せしめる。
【０００９】更に本発明によれば、ＩＣＵはアドレス指
定・制御回路を含む。この回路は、スレーブとして使用
されている場合には固定され、またマスタとして使用さ
れている場合には動的にアドレスされるアドレス入力信
号に応答するが、何れの場合も制御ユニットへアドレス
信号を供給して、データ転送を可能にするかまたはデー
タ転送をラッチさせる可能化命令信号を含む一連の順序
付けられた命令信号を供給させる。
定・制御回路を含む。この回路は、スレーブとして使用
されている場合には固定され、またマスタとして使用さ
れている場合には動的にアドレスされるアドレス入力信
号に応答するが、何れの場合も制御ユニットへアドレス
信号を供給して、データ転送を可能にするかまたはデー
タ転送をラッチさせる可能化命令信号を含む一連の順序
付けられた命令信号を供給させる。
【００１０】更に本発明によれば、ＩＣＵは多機能シフ
トレジスタを含む。このシフトレジスタは、制御ユニッ
トからの可能化命令信号と入力データ信号とに応答して
入力データ信号を記憶し、それを並列データバスへ供給
し、また可能化制御信号と装置入力信号とに応答して装
置入力信号を記憶し、それをデータバスに接続されてい
る送信器によって直列出力として供給する。
トレジスタを含む。このシフトレジスタは、制御ユニッ
トからの可能化命令信号と入力データ信号とに応答して
入力データ信号を記憶し、それを並列データバスへ供給
し、また可能化制御信号と装置入力信号とに応答して装
置入力信号を記憶し、それをデータバスに接続されてい
る送信器によって直列出力として供給する。
【００１１】更に本発明によれば、ＩＣＵは出力レジス
タを含む。このレジスタは、データバス上のデータ信号
に応答してスレーブ選択されている遠隔装置と、マスタ
選択されている中央制御装置とへデータ信号を供給す
る。本発明の費用を最低にする目的は、汎用プロセッサ
アプローチを回避し、またＩＣＵをマスタまたはスレー
ブとして作動させることができる上述したようなハード
ウエア特定アプローチを採用することによって達成され
る。特許請求の範囲に記載されているＩＣＵは、マスタ
またはスレーブの何れかで動作する特注／半特注の集積
回路で実現することができる。マスタ及びスレーブの一
方または他方の機能を選択することができるマスタ／ス
レーブ論理回路を使用することによって、各機能毎に分
離した部品を設ける必要がなくなるので費用が減少す
る。
タを含む。このレジスタは、データバス上のデータ信号
に応答してスレーブ選択されている遠隔装置と、マスタ
選択されている中央制御装置とへデータ信号を供給す
る。本発明の費用を最低にする目的は、汎用プロセッサ
アプローチを回避し、またＩＣＵをマスタまたはスレー
ブとして作動させることができる上述したようなハード
ウエア特定アプローチを採用することによって達成され
る。特許請求の範囲に記載されているＩＣＵは、マスタ
またはスレーブの何れかで動作する特注／半特注の集積
回路で実現することができる。マスタ及びスレーブの一
方または他方の機能を選択することができるマスタ／ス
レーブ論理回路を使用することによって、各機能毎に分
離した部品を設ける必要がなくなるので費用が減少す
る。
【００１２】更に、特注／半特注チップアプローチを使
用することによって、所要寸法を大幅に縮小することが
でき、またＩＣＵチップを実装した通信印刷回路基板全
体を最小寸法の壁取付け箱に収納することが可能にな
る。もし以下に開示するＩＣＵの機能を、始めのプロト
タイプで実行したように、離散成分を使用して遂行させ
ようとすれば 80 以上の集積回路が必要であり、また約
25 cm× 30 cmの寸法の基板を要することになろう。集
積回路を使用すれば、それを実装する固定基板の面積は
僅か１平方 cm で済む。集積回路アプローチを使用すれ
ば、電力消費も最小にすることができ、またアナログ回
路に必要な電流を特定の要求に合わせて（即ち、内部電
流源がアナログ回路に必要な電流を調整する）特注する
ことが可能になる。特注／半特注チップ計画により、内
部回路を“特注”して所要外部成分の数を最少にする
（例えば、出力駆動回路を外部トランジスタへの駆動電
流を制御するように変更する）ことが可能になる。唯一
必要な外部成分は、チップを過大な電圧または電流から
緩衝する成分だけである。成分の数を最少にすることに
より、物理寸法は最小になり、信頼性が改善され、そし
て費用が最低になる。マスタまたはスレーブの両方とし
て動作する単一の特注／半特注チップは、内部論理が僅
かに増す（ 10 ％以下）だけであり、送受プロトコルの
マスタ部分なのかまたはスレーブ部分なのかはチップが
認識することが可能である。この機能を制御するための
外部ピンを集積回路に設けることができる。
用することによって、所要寸法を大幅に縮小することが
でき、またＩＣＵチップを実装した通信印刷回路基板全
体を最小寸法の壁取付け箱に収納することが可能にな
る。もし以下に開示するＩＣＵの機能を、始めのプロト
タイプで実行したように、離散成分を使用して遂行させ
ようとすれば 80 以上の集積回路が必要であり、また約
25 cm× 30 cmの寸法の基板を要することになろう。集
積回路を使用すれば、それを実装する固定基板の面積は
僅か１平方 cm で済む。集積回路アプローチを使用すれ
ば、電力消費も最小にすることができ、またアナログ回
路に必要な電流を特定の要求に合わせて（即ち、内部電
流源がアナログ回路に必要な電流を調整する）特注する
ことが可能になる。特注／半特注チップ計画により、内
部回路を“特注”して所要外部成分の数を最少にする
（例えば、出力駆動回路を外部トランジスタへの駆動電
流を制御するように変更する）ことが可能になる。唯一
必要な外部成分は、チップを過大な電圧または電流から
緩衝する成分だけである。成分の数を最少にすることに
より、物理寸法は最小になり、信頼性が改善され、そし
て費用が最低になる。マスタまたはスレーブの両方とし
て動作する単一の特注／半特注チップは、内部論理が僅
かに増す（ 10 ％以下）だけであり、送受プロトコルの
マスタ部分なのかまたはスレーブ部分なのかはチップが
認識することが可能である。この機能を制御するための
外部ピンを集積回路に設けることができる。
【００１３】本発明のこれらの、及び他の目的、特色、
及び利点は以下の添付図面に基づく実施例の説明から明
白になるであろう。
及び利点は以下の添付図面に基づく実施例の説明から明
白になるであろう。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の通信システム１０のアーキ
テクチャを示すブロック線図であり、このシステムはユ
ーザシステム中央制御装置１２と、１またはそれ以上の
遠隔制御装置１４、１６との間の信号通信を提供する。
ユーザシステム中央制御装置１２及び遠隔制御装置１
４、１６は鎖線で示してある。
テクチャを示すブロック線図であり、このシステムはユ
ーザシステム中央制御装置１２と、１またはそれ以上の
遠隔制御装置１４、１６との間の信号通信を提供する。
ユーザシステム中央制御装置１２及び遠隔制御装置１
４、１６は鎖線で示してある。
【００１５】通信システム１０は、中央（マスタ）通信
ステーション１８を含む。中央ステーションは中央制御
装置１２への入力・出力（Ｉ／Ｏ）ライン２０と、信号
通信バス２４へのＩ／Ｏライン２２とを有する。バス２
４は双方向機能である。図２を参照して後述するよう
に、バス２４は中央ステーションと、１またはそれ以上
の遠隔（スレーブ）ステーション３０、３２との間の時
分割多重化信号通信を提供する平衡終端回路網２６、２
８を有するデータ通信バスと、全てのステーションに直
流電力を供給する電力バスとを含む。直流電力は電源３
６からライン３４を介してバスに供給される。遠隔ステ
ーション３０、３２はライン３８、４０を通してそれら
の関連遠隔装置１４、１６に接続され、またライン４
２、４４を通してバスに接続されている。
ステーション１８を含む。中央ステーションは中央制御
装置１２への入力・出力（Ｉ／Ｏ）ライン２０と、信号
通信バス２４へのＩ／Ｏライン２２とを有する。バス２
４は双方向機能である。図２を参照して後述するよう
に、バス２４は中央ステーションと、１またはそれ以上
の遠隔（スレーブ）ステーション３０、３２との間の時
分割多重化信号通信を提供する平衡終端回路網２６、２
８を有するデータ通信バスと、全てのステーションに直
流電力を供給する電力バスとを含む。直流電力は電源３
６からライン３４を介してバスに供給される。遠隔ステ
ーション３０、３２はライン３８、４０を通してそれら
の関連遠隔装置１４、１６に接続され、またライン４
２、４４を通してバスに接続されている。
【００１６】図２は、通信システム１０の回路図であ
る。図示のように、バス２４は電線対４６、４８を含
む。両電線対は、ユーザシステムの構造環境内への設置
を容易にするために、及び費用を引き下げるためにシー
ルドを施してない。ライン４６Ａ、４６Ｂを有する対４
６はデータ伝送バスであり、好ましくはツイステッドペ
アとする。対４８は、電源３６の低及び高電圧電位出力
に接続されているライン４８Ａ、４８Ｂを有する。電源
３６は、中央及び遠隔ステーションとそれらの関連遠隔
装置とに直流電力を供給する。対４８もツイステッドペ
アでもよいが、必ずしもそのようにする必要はない。
る。図示のように、バス２４は電線対４６、４８を含
む。両電線対は、ユーザシステムの構造環境内への設置
を容易にするために、及び費用を引き下げるためにシー
ルドを施してない。ライン４６Ａ、４６Ｂを有する対４
６はデータ伝送バスであり、好ましくはツイステッドペ
アとする。対４８は、電源３６の低及び高電圧電位出力
に接続されているライン４８Ａ、４８Ｂを有する。電源
３６は、中央及び遠隔ステーションとそれらの関連遠隔
装置とに直流電力を供給する。対４８もツイステッドペ
アでもよいが、必ずしもそのようにする必要はない。
【００１７】各電線対がシールドされてなく、高及び低
周波数の周囲雑音レベルの両方を受けるので、データ伝
送ライン対４６の各端にはインピーダンス終端回路網２
６、２８が接続されている。各回路網は、回路網２６が
ＬＰＦ５０、５２を、また回路網２８がＬＰＦ５４、５
６を含んでいる。これらのフィルタは、それぞれの高信
号側が各伝送ラインの電線４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの
端に、また低信号側が回路網のセンタタップに接続され
ている。電源３６の低電位出力に接続されている配電ラ
インの電線４８Ｂも各終端回路網のセンタタップ５７、
５８に接続されている。ライン４８Ｂはセンタタップに
おいて、即ち各回路網フィルタの低信号側において接地
されていて、データ伝送ライン上の種々のステーション
からのラインドライバ電流のための電流戻り信号路を提
供している。
周波数の周囲雑音レベルの両方を受けるので、データ伝
送ライン対４６の各端にはインピーダンス終端回路網２
６、２８が接続されている。各回路網は、回路網２６が
ＬＰＦ５０、５２を、また回路網２８がＬＰＦ５４、５
６を含んでいる。これらのフィルタは、それぞれの高信
号側が各伝送ラインの電線４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの
端に、また低信号側が回路網のセンタタップに接続され
ている。電源３６の低電位出力に接続されている配電ラ
インの電線４８Ｂも各終端回路網のセンタタップ５７、
５８に接続されている。ライン４８Ｂはセンタタップに
おいて、即ち各回路網フィルタの低信号側において接地
されていて、データ伝送ライン上の種々のステーション
からのラインドライバ電流のための電流戻り信号路を提
供している。
【００１８】後述するように、フィルタは低周波数イン
ピーダンス整合と、選択されたデータレートにおいて最
大の高周波数同相除去とを行う。フィルタの低信号側
（即ち回路網のセンタタップ）を接地することによって
最短の雑音戻り路が得られる（最大振幅雑音レベルは伝
送ラインの中点にある）。その結果、フィルタは、狭い
伝送ライン帯域幅と、例えばリレーコイル及び誘導電動
機のような外部雑音源によって誘起される高周波電圧過
渡に対する高い同相除去とが得られるように選択され
る。
ピーダンス整合と、選択されたデータレートにおいて最
大の高周波数同相除去とを行う。フィルタの低信号側
（即ち回路網のセンタタップ）を接地することによって
最短の雑音戻り路が得られる（最大振幅雑音レベルは伝
送ラインの中点にある）。その結果、フィルタは、狭い
伝送ライン帯域幅と、例えばリレーコイル及び誘導電動
機のような外部雑音源によって誘起される高周波電圧過
渡に対する高い同相除去とが得られるように選択され
る。
【００１９】中央及び遠隔ステーションは同一の工業用
通信ユニット（ＩＣＵ）モジュールを含んでおり、それ
ぞれ同じ手法で通信バス及び配電ラインに接続されてい
る。ＩＣＵモジュールは、それを中央ステーションに応
用するのか、または遠隔ステーションに応用するのかに
依存して、マスタモードまたはスレーブモードの何れに
もプログラムすることができる。中央ステーションのマ
スタＩＣＵモジュール６０はライン２２を通して４本の
電線バス入力を受け、ライン６２−６５（図１のライン
２０内に含まれる）を通して中央制御信号プロセッサと
のＩ／Ｏインタフェースを提供する。同様に、遠隔ステ
ーションのスレーブＩＣＵモジュール６８、７０はライ
ン４２、４４を通して４本の電線バス入力を受け、ライ
ン７２−７４及び７６−７８（図１のライン３８、４０
内に含まれる）を通してそれぞれの関連遠隔装置をイン
タフェースする。
通信ユニット（ＩＣＵ）モジュールを含んでおり、それ
ぞれ同じ手法で通信バス及び配電ラインに接続されてい
る。ＩＣＵモジュールは、それを中央ステーションに応
用するのか、または遠隔ステーションに応用するのかに
依存して、マスタモードまたはスレーブモードの何れに
もプログラムすることができる。中央ステーションのマ
スタＩＣＵモジュール６０はライン２２を通して４本の
電線バス入力を受け、ライン６２−６５（図１のライン
２０内に含まれる）を通して中央制御信号プロセッサと
のＩ／Ｏインタフェースを提供する。同様に、遠隔ステ
ーションのスレーブＩＣＵモジュール６８、７０はライ
ン４２、４４を通して４本の電線バス入力を受け、ライ
ン７２−７４及び７６−７８（図１のライン３８、４０
内に含まれる）を通してそれぞれの関連遠隔装置をイン
タフェースする。
【００２０】最大の雑音余裕度を得るために、シールド
されていない伝送ライン４６Ａ、４６Ｂは 18 − 24 Ａ
ＷＧ（ 0.20 − 0.86 mm2 ）をツイステッドペアとし、
その特性インピーダンスを約 100Ω、容量を約 60 pF/m
（ 18 pF/ フィート）とすることが好ましい。配電ライ
ン４８Ａ、４８Ｂの電線の太さは最低 20 ＡＷＧとす
る。この太さは配電ライン長に依存し、最大 305 m（ 1
000 フィート）のライン長を想定して最小の太さの電線
を使用する。配電ラインはステーションの非誘導性直流
負荷のみに電流を供給するために使用され、負荷電流は
配電ラインの戻りの最大電圧降下が 2.0 VDCとなるよう
に制限される。誘導負荷、大きい直流負荷または交流負
荷を遠隔ステーションから制御する場合には、それらへ
の電力は分離した（ローカル）電源から供給され、負荷
は遠隔ステーションＩＣＵから電気的に絶縁する。
されていない伝送ライン４６Ａ、４６Ｂは 18 − 24 Ａ
ＷＧ（ 0.20 − 0.86 mm2 ）をツイステッドペアとし、
その特性インピーダンスを約 100Ω、容量を約 60 pF/m
（ 18 pF/ フィート）とすることが好ましい。配電ライ
ン４８Ａ、４８Ｂの電線の太さは最低 20 ＡＷＧとす
る。この太さは配電ライン長に依存し、最大 305 m（ 1
000 フィート）のライン長を想定して最小の太さの電線
を使用する。配電ラインはステーションの非誘導性直流
負荷のみに電流を供給するために使用され、負荷電流は
配電ラインの戻りの最大電圧降下が 2.0 VDCとなるよう
に制限される。誘導負荷、大きい直流負荷または交流負
荷を遠隔ステーションから制御する場合には、それらへ
の電力は分離した（ローカル）電源から供給され、負荷
は遠隔ステーションＩＣＵから電気的に絶縁する。
【００２１】通信システムプロトコルは同期式、半二重
直列ラインフォーマットであり、これによって中央ステ
ーションのマスタＩＣＵは最大 60 のスレーブＩＣＵ遠
隔ステーションユニットと双方向に通信する。直列ライ
ンプロトコルを図３に示す。マスタＩＣＵモジュール
は、連続送受信サイクル８０（図３）中に各遠隔スレー
ブＩＣＵにデータを送信し、これらからデータを受信す
る。各サイクルは、同期フレーム８２と、それに続く 1
28の情報フレームとを含む。情報フレームは送信間隔８
４（マスタＩＣＵがスレーブＩＣＵへ送信）と、受信間
隔８６（マスタＩＣＵがスレーブＩＣＵから受信）とに
等分されている。各情報フレームは、システムクロック
周波数で送信されるラインクロックパルスによってマー
クされている。同期フレーム８２はマスタＩＣＵからス
レーブＩＣＵへ１サイクルに１回同期を与えるものであ
る。このフレームは２ラインクロック間隔を含んでいる
ので、これに 128の情報フレームクロックパルスを加え
ると、各送受信サイクル毎に130の等間隔のラインクロ
ック間隔が必要となる。
直列ラインフォーマットであり、これによって中央ステ
ーションのマスタＩＣＵは最大 60 のスレーブＩＣＵ遠
隔ステーションユニットと双方向に通信する。直列ライ
ンプロトコルを図３に示す。マスタＩＣＵモジュール
は、連続送受信サイクル８０（図３）中に各遠隔スレー
ブＩＣＵにデータを送信し、これらからデータを受信す
る。各サイクルは、同期フレーム８２と、それに続く 1
28の情報フレームとを含む。情報フレームは送信間隔８
４（マスタＩＣＵがスレーブＩＣＵへ送信）と、受信間
隔８６（マスタＩＣＵがスレーブＩＣＵから受信）とに
等分されている。各情報フレームは、システムクロック
周波数で送信されるラインクロックパルスによってマー
クされている。同期フレーム８２はマスタＩＣＵからス
レーブＩＣＵへ１サイクルに１回同期を与えるものであ
る。このフレームは２ラインクロック間隔を含んでいる
ので、これに 128の情報フレームクロックパルスを加え
ると、各送受信サイクル毎に130の等間隔のラインクロ
ック間隔が必要となる。
【００２２】最高の雑音除去を得るために、システム周
波数及びボーレートは特定の制御応用を満足させるのに
必要な最低周波数に選択され、帯域幅はシールドを施し
ていない伝送ラインを補償するように制限されている。
例えば、エレベータ制御システムに応用する特定実施例
では、送受信サイクル時間は 104 mS で約 9.6 Hz の送
受信周波数（即ち、サンプル時間周波数）にしてある。
合計 130のクロックパルスと、選択された 104 mS のサ
イクル時間とに対してラインクロック周波数は1250 Hz
（クロック周期は 800μS ）である。図３は、２つの同
期フレームクロックパルス（Ｓ1 、Ｓ2 ）と、送信フレ
ーム８４（クロックパルス 1乃至 64 ）及び受信フレー
ム８６（クロックパルス 65 乃至 128）を等分した 128
の情報フレームクロックとを含むものとして 130のクロ
ックパルスを示すものである。同期フレームクロックパ
ルスは実際には欠落している。同期フレーム自体は、先
行サイクルの128 番目のクロックパルスと、現サイクル
の 1番目のパルスとの間の“デッドタイム”間隔（失わ
れたクロックパルスＳ1 、Ｓ2 を含む）として定義す
る。 104 mS のサイクル時間に対するデッドタイムは 2
300 μS である。
波数及びボーレートは特定の制御応用を満足させるのに
必要な最低周波数に選択され、帯域幅はシールドを施し
ていない伝送ラインを補償するように制限されている。
例えば、エレベータ制御システムに応用する特定実施例
では、送受信サイクル時間は 104 mS で約 9.6 Hz の送
受信周波数（即ち、サンプル時間周波数）にしてある。
合計 130のクロックパルスと、選択された 104 mS のサ
イクル時間とに対してラインクロック周波数は1250 Hz
（クロック周期は 800μS ）である。図３は、２つの同
期フレームクロックパルス（Ｓ1 、Ｓ2 ）と、送信フレ
ーム８４（クロックパルス 1乃至 64 ）及び受信フレー
ム８６（クロックパルス 65 乃至 128）を等分した 128
の情報フレームクロックとを含むものとして 130のクロ
ックパルスを示すものである。同期フレームクロックパ
ルスは実際には欠落している。同期フレーム自体は、先
行サイクルの128 番目のクロックパルスと、現サイクル
の 1番目のパルスとの間の“デッドタイム”間隔（失わ
れたクロックパルスＳ1 、Ｓ2 を含む）として定義す
る。 104 mS のサイクル時間に対するデッドタイムは 2
300 μS である。
【００２３】送信及び受信間隔中の各 64 の情報フレー
ムは、最大 60 までのスレーブＩＣＵにサービスする。
各間隔８８、９０（クロックパルス 1− 4及び 65 − 6
8 ）内の４つの情報フレームからなる第１の群は、診断
／保守試験のような全てのＩＣＵへの特別命令情報のた
めに、または遠隔制御装置内に組込むことができる何等
かの任意機器の制御のために保留されている。残りの 6
0 の情報フレームがデータフレームである。マスタＩＣ
Ｕは関連送信間隔データフレーム中に各スレーブＩＣＵ
からデータを受信する。全遠隔スレーブＩＣＵはフレー
ム 1−4 及び 65 − 68 の命令を、それらの動作に関す
る内部命令として受信し、記憶する。これらの命令は
（全部の、または選択された数の）スレーブＩＣＵの電
源投入及び切断を含むことができ、または診断モード中
にスレーブＩＣＵに特定のデータパターンを送信させて
中央制御装置によってそのデータの完全性を検査できる
ように命令してもよい。
ムは、最大 60 までのスレーブＩＣＵにサービスする。
各間隔８８、９０（クロックパルス 1− 4及び 65 − 6
8 ）内の４つの情報フレームからなる第１の群は、診断
／保守試験のような全てのＩＣＵへの特別命令情報のた
めに、または遠隔制御装置内に組込むことができる何等
かの任意機器の制御のために保留されている。残りの 6
0 の情報フレームがデータフレームである。マスタＩＣ
Ｕは関連送信間隔データフレーム中に各スレーブＩＣＵ
からデータを受信する。全遠隔スレーブＩＣＵはフレー
ム 1−4 及び 65 − 68 の命令を、それらの動作に関す
る内部命令として受信し、記憶する。これらの命令は
（全部の、または選択された数の）スレーブＩＣＵの電
源投入及び切断を含むことができ、または診断モード中
にスレーブＩＣＵに特定のデータパターンを送信させて
中央制御装置によってそのデータの完全性を検査できる
ように命令してもよい。
【００２４】各スレーブＩＣＵは、割当てられたクロッ
クカウントアドレスを有している。ラインクロックパル
スは各同期フレーム後にスレーブＩＣＵによって計数さ
れ、復号されて割当てられたカウントアドレスの存在が
決定され、その時点でＩＣＵは伝送ラインからデータを
読出したり、または伝送ラインへデータを書込む。情報
フレーム、即ち両特別命令フレーム８６、９０及びデー
タフレームのフォーマットは同一であり、図３に情報フ
レーム９２で示してある。フレーム時間は 8つの 100μ
S ステートに分割されている。第１のステート（ 0−10
0 μS ）はクロックパルス時間９４に一致し、最低 50
μS 幅は有効としなければならない。第２のステート９
５（ 100− 200μS ）は、応答時間の許容差及びフレー
ムクロックパルスとデータビットとの間のサンプル時間
遅延を斟酌するための“デッドタイム”間隔である。次
の５つのステート９６−１００（ 200− 700μS ）は５
つの信号ビット時間であり、始めの４つのステート９６
−９９は４つのデータビットＤ1 −Ｄ4 に対応する。ビ
ット時間はステート時間、即ち選択された 104 mSの送
受信サイクル時間では 100μS に等しい。第５のビット
１００は各スレーブＩＣＵが送受信できる特別な拡張機
能ビットである。この第５のビットは、試験ルーチン即
ちパリティ検査を含むことができる特別な拡張機能情報
のために用いられる。好ましい実施例では、この第５に
ビットは、各送信及び受信期間内の使用可能な 64 の情
報フレームの 36 のフレーム、特定的には情報フレーム
5− 40 中に特別情報を伝送するために使用される。最
後のステート１０１も、後続データフレームの始まりに
先立つデッドタイム期間である。
クカウントアドレスを有している。ラインクロックパル
スは各同期フレーム後にスレーブＩＣＵによって計数さ
れ、復号されて割当てられたカウントアドレスの存在が
決定され、その時点でＩＣＵは伝送ラインからデータを
読出したり、または伝送ラインへデータを書込む。情報
フレーム、即ち両特別命令フレーム８６、９０及びデー
タフレームのフォーマットは同一であり、図３に情報フ
レーム９２で示してある。フレーム時間は 8つの 100μ
S ステートに分割されている。第１のステート（ 0−10
0 μS ）はクロックパルス時間９４に一致し、最低 50
μS 幅は有効としなければならない。第２のステート９
５（ 100− 200μS ）は、応答時間の許容差及びフレー
ムクロックパルスとデータビットとの間のサンプル時間
遅延を斟酌するための“デッドタイム”間隔である。次
の５つのステート９６−１００（ 200− 700μS ）は５
つの信号ビット時間であり、始めの４つのステート９６
−９９は４つのデータビットＤ1 −Ｄ4 に対応する。ビ
ット時間はステート時間、即ち選択された 104 mSの送
受信サイクル時間では 100μS に等しい。第５のビット
１００は各スレーブＩＣＵが送受信できる特別な拡張機
能ビットである。この第５のビットは、試験ルーチン即
ちパリティ検査を含むことができる特別な拡張機能情報
のために用いられる。好ましい実施例では、この第５に
ビットは、各送信及び受信期間内の使用可能な 64 の情
報フレームの 36 のフレーム、特定的には情報フレーム
5− 40 中に特別情報を伝送するために使用される。最
後のステート１０１も、後続データフレームの始まりに
先立つデッドタイム期間である。
【００２５】図３に示すように、信号データフォーマッ
トはトライステート（もしくは３状態）、即ちバイポー
ラ（もしくは両極性）である。伝送ラインは、伝送ライ
ン電線４６Ａと４６Ｂとの間で測定される信号が３つの
ステートの１つを取るような差動式の３ステート信号伝
送を行う。ライン４６ＡはＩＣＵへのクロックライン入
力であり、ライン４６Ｂはデータライン入力である。３
つの差動ステートはライン４６Ａと４６Ｂとの間の差電
位として測定される。ライン４６Ａ上の信号振幅が、ラ
イン４６Ｂ上の信号振幅としきい値電圧（Ｖth）１０４
との合計よりも大きければ、差動ステートはラインクロ
ックパルス（図３の９４）に等しい。ライン４６Ｂ上の
信号振幅が、ライン４６Ａ上の信号振幅と選択されたし
きい値電圧との合計よりも大きければ、差動ステート入
力は信号ビット時間９６−１００中には論理１として認
識される。もしライン４６Ａ−４６Ｂ差動振幅がしきい
値より小さければ、この差動ステートは論理０の信号ビ
ット１０２として認識される。
トはトライステート（もしくは３状態）、即ちバイポー
ラ（もしくは両極性）である。伝送ラインは、伝送ライ
ン電線４６Ａと４６Ｂとの間で測定される信号が３つの
ステートの１つを取るような差動式の３ステート信号伝
送を行う。ライン４６ＡはＩＣＵへのクロックライン入
力であり、ライン４６Ｂはデータライン入力である。３
つの差動ステートはライン４６Ａと４６Ｂとの間の差電
位として測定される。ライン４６Ａ上の信号振幅が、ラ
イン４６Ｂ上の信号振幅としきい値電圧（Ｖth）１０４
との合計よりも大きければ、差動ステートはラインクロ
ックパルス（図３の９４）に等しい。ライン４６Ｂ上の
信号振幅が、ライン４６Ａ上の信号振幅と選択されたし
きい値電圧との合計よりも大きければ、差動ステート入
力は信号ビット時間９６−１００中には論理１として認
識される。もしライン４６Ａ−４６Ｂ差動振幅がしきい
値より小さければ、この差動ステートは論理０の信号ビ
ット１０２として認識される。
【００２６】選択された 104 mS のサイクル時間におけ
る大よそのデータレートは、情報フレームの４つのデー
タビットＤ1 −Ｄ4 及び特別な第５（試験）ビットに対
して10 kボーである。しかしながら本システムは、例示
したボーレートまたはビット数の何れにも限定されるも
のではないことを理解されたい。本通信システムではよ
り高いデータレート、及びより多い情報ビットの両方ま
たは何れか一方を、最大ライン長及び雑音余裕度要求に
対してトレードオフすることができる。
る大よそのデータレートは、情報フレームの４つのデー
タビットＤ1 −Ｄ4 及び特別な第５（試験）ビットに対
して10 kボーである。しかしながら本システムは、例示
したボーレートまたはビット数の何れにも限定されるも
のではないことを理解されたい。本通信システムではよ
り高いデータレート、及びより多い情報ビットの両方ま
たは何れか一方を、最大ライン長及び雑音余裕度要求に
対してトレードオフすることができる。
【００２７】図６は、ＩＣＵモジュール６０（６８、７
０）の概要図であり、各モジュールはＩＣＵ１１０並び
に以下に説明する周辺回路を備えている。データ伝送ラ
イン４６Ａ、４６Ｂは入力フィルタ１１２、１１４を通
してＩＣＵモジュールの差動データ入力（Ｌ2 、Ｌ1 ）
に接続されている。これらのフィルタは、典型的にはシ
ステム速度に依存する時定数を有する一次のＲＣ回路網
である。エレベータ制御システムへの応用例として選択
されたサイクル時間及びデータレートでは、各フィルタ
の時定数は 2.5μS 程度（典型的には、5 k Ω及び 500
pF ）であり、これはシステムデータレートを損なうこ
となく同相電圧過渡を制限する。ＩＣＵへの入力電力は
電力バスから電圧調整器１１５によって供給される直流
電圧（Ｖ DD）である。電圧調整器１１５は公知の型であ
り、３端子型の LM 317 L とすることが好ましくい。
０）の概要図であり、各モジュールはＩＣＵ１１０並び
に以下に説明する周辺回路を備えている。データ伝送ラ
イン４６Ａ、４６Ｂは入力フィルタ１１２、１１４を通
してＩＣＵモジュールの差動データ入力（Ｌ2 、Ｌ1 ）
に接続されている。これらのフィルタは、典型的にはシ
ステム速度に依存する時定数を有する一次のＲＣ回路網
である。エレベータ制御システムへの応用例として選択
されたサイクル時間及びデータレートでは、各フィルタ
の時定数は 2.5μS 程度（典型的には、5 k Ω及び 500
pF ）であり、これはシステムデータレートを損なうこ
となく同相電圧過渡を制限する。ＩＣＵへの入力電力は
電力バスから電圧調整器１１５によって供給される直流
電圧（Ｖ DD）である。電圧調整器１１５は公知の型であ
り、３端子型の LM 317 L とすることが好ましくい。
【００２８】Ｌ1 、Ｌ2 上のＩＣＵ入力データは、組合
って差動ラインレシーバを構成している差動コンパレー
タ１１６、１１８に印加される。データ及びラインクロ
ックしきい値電圧Ｖth（図３の１０４）は差動電圧であ
って、データ入力Ｌ1 に対するＬ2 のクロックパルスを
検知するために、及びＬ2 に対するＬ1 のデータビット
を検知するために使用される。直流同相電圧が存在して
いても、しきい値設定点は影響を受けない。典型的には
Ｖthしきい値は伝送ライン上の最小電圧スイング（また
は最小ライン電流）（ＩO MIN ）の半分に最小ラインイ
ンピーダンス（ＺL ）を乗じたものに等しく、典型的に
は 0.5乃至 0.6 Vである。Ｌ1 及びＬ2入力がＶthより
小さければ、各コンパレータの出力は論理０である。
って差動ラインレシーバを構成している差動コンパレー
タ１１６、１１８に印加される。データ及びラインクロ
ックしきい値電圧Ｖth（図３の１０４）は差動電圧であ
って、データ入力Ｌ1 に対するＬ2 のクロックパルスを
検知するために、及びＬ2 に対するＬ1 のデータビット
を検知するために使用される。直流同相電圧が存在して
いても、しきい値設定点は影響を受けない。典型的には
Ｖthしきい値は伝送ライン上の最小電圧スイング（また
は最小ライン電流）（ＩO MIN ）の半分に最小ラインイ
ンピーダンス（ＺL ）を乗じたものに等しく、典型的に
は 0.5乃至 0.6 Vである。Ｌ1 及びＬ2入力がＶthより
小さければ、各コンパレータの出力は論理０である。
【００２９】各コンパレータからの出力信号はディジタ
ルフィルタ１２０、１２２に印加される。選択されたシ
ステムのデータレートに対しては、フィルタは 8.9μS
のサンプルレートを有する４ビットディジタルフィルタ
とすることが好ましい。これらのフィルタは、フィルタ
出力がステートを変化させ得るようになる前に、４サン
プル中最良の３サンプルを平均化するアルゴリズムを用
いる。ラインクロックＬ2 フィルタ１２０からの信号出
力は、アドレス選択・認識論理回路１２４、制御ユニッ
ト１２６、及び出力バッファ１２８を通してＩＣＵから
の直列データクロック出力（ＳＣＬＫ）に同時に印加さ
れる（この出力は周辺機器のために使用することができ
る）。
ルフィルタ１２０、１２２に印加される。選択されたシ
ステムのデータレートに対しては、フィルタは 8.9μS
のサンプルレートを有する４ビットディジタルフィルタ
とすることが好ましい。これらのフィルタは、フィルタ
出力がステートを変化させ得るようになる前に、４サン
プル中最良の３サンプルを平均化するアルゴリズムを用
いる。ラインクロックＬ2 フィルタ１２０からの信号出
力は、アドレス選択・認識論理回路１２４、制御ユニッ
ト１２６、及び出力バッファ１２８を通してＩＣＵから
の直列データクロック出力（ＳＣＬＫ）に同時に印加さ
れる（この出力は周辺機器のために使用することができ
る）。
【００３０】Ｌ1 フィルタ１２２からの信号データは、
ライン１２９を通してデュアル直列・並列モードを有す
る多機能５ビットシフトレジスタであるＩ／Ｏシフトレ
ジスタ１３０に供給される。ライン１２９から受ける直
列データは、レジスタ１３０によって並列にフォーマッ
トされ、ＩＣＵデータバス１３２に供給される。バス１
３２はＩ／Ｏシフトレジスタ１３０と、命令レジスタ１
３４、出力レジスタ１３６、及び第５ビットＩ／Ｏ論理
回路１３８とを接続している。第５ビットＩ／Ｏ論理回
路１３８は、必要に応じて第５ビット情報を関連遠隔装
置との間で送受信するために使用される。Ｉ／Ｏシフト
レジスタ１３０は制御ライン１３９及び１４０を通して
第５ビットＩ／Ｏ論理回路１３８と相互に接続されてお
り、ライン１４２を通して制御ユニット１２６から命令
情報を受ける。制御ユニット１２６は、ＩＣＵデータ送
信器回路１４３（ＡＮＤゲート１４４及びラインドライ
バ１４６を含む）、第５ビットＩ／Ｏ論理回路１３８、
ＩＣＵマスタ／スレーブ論理回路１４８、及びＩＣＵ出
力レジスタ１３６にも命令情報を供給する。
ライン１２９を通してデュアル直列・並列モードを有す
る多機能５ビットシフトレジスタであるＩ／Ｏシフトレ
ジスタ１３０に供給される。ライン１２９から受ける直
列データは、レジスタ１３０によって並列にフォーマッ
トされ、ＩＣＵデータバス１３２に供給される。バス１
３２はＩ／Ｏシフトレジスタ１３０と、命令レジスタ１
３４、出力レジスタ１３６、及び第５ビットＩ／Ｏ論理
回路１３８とを接続している。第５ビットＩ／Ｏ論理回
路１３８は、必要に応じて第５ビット情報を関連遠隔装
置との間で送受信するために使用される。Ｉ／Ｏシフト
レジスタ１３０は制御ライン１３９及び１４０を通して
第５ビットＩ／Ｏ論理回路１３８と相互に接続されてお
り、ライン１４２を通して制御ユニット１２６から命令
情報を受ける。制御ユニット１２６は、ＩＣＵデータ送
信器回路１４３（ＡＮＤゲート１４４及びラインドライ
バ１４６を含む）、第５ビットＩ／Ｏ論理回路１３８、
ＩＣＵマスタ／スレーブ論理回路１４８、及びＩＣＵ出
力レジスタ１３６にも命令情報を供給する。
【００３１】好ましい実施例の制御ユニット１２６は順
次式であり、一連の順序付けられ、年代順もしくは入力
順の命令を各情報フレーム内に供給する。制御アルゴリ
ズム命令は、ライン周波数クロックより高い周波数を有
する制御ユニットクロックによってマークされている。
正確な制御ユニット周波数は、含まれているシーケンス
段階の数に依存して選択可能である。典型的には、制御
ユニット１２６は 17の命令のシーケンスを供給し、制
御クロックパルスは発振器・クロック分周回路１５２か
らライン１５４を通して供給され、その周波数は選択さ
れた 104 mS のサイクル時間に対して 20 kHz 程度であ
る。
次式であり、一連の順序付けられ、年代順もしくは入力
順の命令を各情報フレーム内に供給する。制御アルゴリ
ズム命令は、ライン周波数クロックより高い周波数を有
する制御ユニットクロックによってマークされている。
正確な制御ユニット周波数は、含まれているシーケンス
段階の数に依存して選択可能である。典型的には、制御
ユニット１２６は 17の命令のシーケンスを供給し、制
御クロックパルスは発振器・クロック分周回路１５２か
らライン１５４を通して供給され、その周波数は選択さ
れた 104 mS のサイクル時間に対して 20 kHz 程度であ
る。
【００３２】ＩＣＵが動作する際、ライン１２１から受
けたラインクロックパルスはアドレス回路１２４によっ
て計数され、多ビットアドレス回路入力（Ｊ1 −ＪQ ）
によってプログラムされているそのＩＣＵに割当てられ
たアドレスと比較される。アドレス入力は、スレーブＩ
ＣＵにおいては固定され、またマスタＩＣＵにおいては
動的である。マスタ／スレーブステータスは論理回路１
４８によってセットされる。即ち、中央ステーション
（図１の１８）内のマスタＩＣＵに対してはＳＬＶ入力
１５０は論理０にセットされ、スレーブＩＣＵに対して
はＳＬＶ入力１５０は論理１にセットされる。中央ステ
ーションのマスタＩＣＵにおいては、Ｊ1−ＪQ 入力は
アドレスライン１５６を通して中央制御装置（図１の１
２）の信号プロセッサに接続され、中央制御装置がマス
タＩＣＵアドレスを変化させることを可能ならしめて、
Ｉ／Ｏ転送中のマスタＩＣＵが特定情報（データ）フレ
ームにアクセスできるようにする。スレーブＩＣＵにお
いては、これらのアドレス入力はそれらを個々に信号接
地またはＶDDに接続することによって固定的に符号化
し、選択された２進アドレスが与えられている。
けたラインクロックパルスはアドレス回路１２４によっ
て計数され、多ビットアドレス回路入力（Ｊ1 −ＪQ ）
によってプログラムされているそのＩＣＵに割当てられ
たアドレスと比較される。アドレス入力は、スレーブＩ
ＣＵにおいては固定され、またマスタＩＣＵにおいては
動的である。マスタ／スレーブステータスは論理回路１
４８によってセットされる。即ち、中央ステーション
（図１の１８）内のマスタＩＣＵに対してはＳＬＶ入力
１５０は論理０にセットされ、スレーブＩＣＵに対して
はＳＬＶ入力１５０は論理１にセットされる。中央ステ
ーションのマスタＩＣＵにおいては、Ｊ1−ＪQ 入力は
アドレスライン１５６を通して中央制御装置（図１の１
２）の信号プロセッサに接続され、中央制御装置がマス
タＩＣＵアドレスを変化させることを可能ならしめて、
Ｉ／Ｏ転送中のマスタＩＣＵが特定情報（データ）フレ
ームにアクセスできるようにする。スレーブＩＣＵにお
いては、これらのアドレス入力はそれらを個々に信号接
地またはＶDDに接続することによって固定的に符号化
し、選択された２進アドレスが与えられている。
【００３３】ＩＣＵアドレス認識論理回路１２４は入力
アドレス計数を追跡することによってＩＣＵの読出しサ
イクルと書込みサイクルとを区別する。これら２つのサ
イクルは、マスタＩＣＵとスレーブＩＣＵとではライン
クロック計数が反対になっている。スレーブＩＣＵは同
期フレーム（図３の８２）に続くマスタ送信間隔（図３
の８４）の最初の４つの情報フレーム内のマスタからの
命令情報を読取る。第５データビット（図３の１００）
はマスタ送信間隔（図３の８４）の各情報フレーム中に
マスタＩＣＵからスレーブＩＣＵへ送信される。スレー
ブＩＣＵは命令を受けて情報フレーム 4− 40 の第５デ
ータビットをビットＩ／Ｏ論理回路１３８の出力（図４
のＴT ）に乗ずることができる。全てのスレーブＩＣＵ
はマスタ送信間隔情報フレーム 5− 64 中にマスタデー
タを読取る。マスタはラインクロック 68 − 128のマス
タ受信間隔（図３の８６）に各スレーブＩＣＵデータ出
力を読取る。アドレス 1− 4に対応するマスタＩＣＵ読
出しフレームであるアドレス 65 − 68 にはスレーブは
データを書込まない。アドレス認識回路が、例えば128
以上のラインクロックパルスのようなアドレスの誤りを
検出すると、ＩＣＵ送信器１４３は作動不能にされ、Ｉ
ＣＵ出力（ＬＳＩＮＣ）１５８に“同期外れ”が出力さ
れる。これはマスタ及びスレーブの両ＩＣＵにおいて発
生し、同期外れ信号ステートは新しい同期フレームが検
出されるまで持続する。
アドレス計数を追跡することによってＩＣＵの読出しサ
イクルと書込みサイクルとを区別する。これら２つのサ
イクルは、マスタＩＣＵとスレーブＩＣＵとではライン
クロック計数が反対になっている。スレーブＩＣＵは同
期フレーム（図３の８２）に続くマスタ送信間隔（図３
の８４）の最初の４つの情報フレーム内のマスタからの
命令情報を読取る。第５データビット（図３の１００）
はマスタ送信間隔（図３の８４）の各情報フレーム中に
マスタＩＣＵからスレーブＩＣＵへ送信される。スレー
ブＩＣＵは命令を受けて情報フレーム 4− 40 の第５デ
ータビットをビットＩ／Ｏ論理回路１３８の出力（図４
のＴT ）に乗ずることができる。全てのスレーブＩＣＵ
はマスタ送信間隔情報フレーム 5− 64 中にマスタデー
タを読取る。マスタはラインクロック 68 − 128のマス
タ受信間隔（図３の８６）に各スレーブＩＣＵデータ出
力を読取る。アドレス 1− 4に対応するマスタＩＣＵ読
出しフレームであるアドレス 65 − 68 にはスレーブは
データを書込まない。アドレス認識回路が、例えば128
以上のラインクロックパルスのようなアドレスの誤りを
検出すると、ＩＣＵ送信器１４３は作動不能にされ、Ｉ
ＣＵ出力（ＬＳＩＮＣ）１５８に“同期外れ”が出力さ
れる。これはマスタ及びスレーブの両ＩＣＵにおいて発
生し、同期外れ信号ステートは新しい同期フレームが検
出されるまで持続する。
【００３４】最初の４情報フレーム内の命令データは、
ＩＣＵデータバス１３２からＩＣＵ命令レジスタによっ
て読取られる。スレーブＩＣＵはＩ／Ｏシフトレジスタ
１３０の直列入力を通して伝送ライン４６から命令デー
タを受け、マスタＩＣＵはライン１６２及びユーザシス
テム中央制御装置からの命令データをレジスタ１３０の
並列入力Ｉ1 −ＩP １６０から受ける。命令ビット、４
つのデータビット、及び特別第５ビットのそれぞれの機
能は、ユーザシステム要求に基づいて確立される。しか
しながら、少なくとも１つのビット（最上位ビット）は
パリティ表示のために使用される。
ＩＣＵデータバス１３２からＩＣＵ命令レジスタによっ
て読取られる。スレーブＩＣＵはＩ／Ｏシフトレジスタ
１３０の直列入力を通して伝送ライン４６から命令デー
タを受け、マスタＩＣＵはライン１６２及びユーザシス
テム中央制御装置からの命令データをレジスタ１３０の
並列入力Ｉ1 −ＩP １６０から受ける。命令ビット、４
つのデータビット、及び特別第５ビットのそれぞれの機
能は、ユーザシステム要求に基づいて確立される。しか
しながら、少なくとも１つのビット（最上位ビット）は
パリティ表示のために使用される。
【００３５】命令フレーム入力以外に、ＩＣＵはクロッ
ク計数からその割当てられたアドレスを検出し、ライン
１２９からのデータフレームをデータバス１３２にラッ
チする。スレーブＩＣＵが送信するデータ（図３のマス
タ受信間隔８６）は、関連遠隔装置（図１の１４、１
６）からライン１６２を通してスレーブＩＣＵの入力１
６０に供給されたデータである。このデータは、図３の
マスタ送信間隔８４中はＩ／Ｏレジスタ１３０の 1− 4
ビット内にラッチされている。第５データビット（もし
存在すれば）は第５ビットＩ／Ｏ論理回路１３８からロ
ードされる。スレーブＩＣＵがアドレスステートを送信
すると、レジスタ１３０はライン１３１を通して５ビッ
ト情報フレームを直列にＡＮＤゲート１４４へシフトさ
せる。ＡＮＤゲート１４４はＩＣＵ送信器１４３のライ
ンドライバ１４６を制御する。制御ユニット１２６は、
論理１によってラインドライバ１４６をオンにさせ、論
理０によってオフにさせるようなゲート可能化信号をラ
イン１４２へ供給する。ＩＣＵデータは、ＩＣＵ送信
（ＸＭＴ）出力１６４及び舵取り用（ステアリング）ダ
イオード１６６を通して伝送ライン４６Ｂに送信され
る。ダイオード１６６は、論理１ビットの送信中はＩＣ
Ｕが伝送ラインへの電流“源”となることを許容する
が、伝送ラインがＸＭＴ出力より正である場合には電流
の“シンキング”を阻止する。これによりＩＣＵのラッ
チアップを防いでいる。
ク計数からその割当てられたアドレスを検出し、ライン
１２９からのデータフレームをデータバス１３２にラッ
チする。スレーブＩＣＵが送信するデータ（図３のマス
タ受信間隔８６）は、関連遠隔装置（図１の１４、１
６）からライン１６２を通してスレーブＩＣＵの入力１
６０に供給されたデータである。このデータは、図３の
マスタ送信間隔８４中はＩ／Ｏレジスタ１３０の 1− 4
ビット内にラッチされている。第５データビット（もし
存在すれば）は第５ビットＩ／Ｏ論理回路１３８からロ
ードされる。スレーブＩＣＵがアドレスステートを送信
すると、レジスタ１３０はライン１３１を通して５ビッ
ト情報フレームを直列にＡＮＤゲート１４４へシフトさ
せる。ＡＮＤゲート１４４はＩＣＵ送信器１４３のライ
ンドライバ１４６を制御する。制御ユニット１２６は、
論理１によってラインドライバ１４６をオンにさせ、論
理０によってオフにさせるようなゲート可能化信号をラ
イン１４２へ供給する。ＩＣＵデータは、ＩＣＵ送信
（ＸＭＴ）出力１６４及び舵取り用（ステアリング）ダ
イオード１６６を通して伝送ライン４６Ｂに送信され
る。ダイオード１６６は、論理１ビットの送信中はＩＣ
Ｕが伝送ラインへの電流“源”となることを許容する
が、伝送ラインがＸＭＴ出力より正である場合には電流
の“シンキング”を阻止する。これによりＩＣＵのラッ
チアップを防いでいる。
【００３６】ＩＣＵデータ伝送は接地（例えばライン４
６Ｂ）に対してシングルエンデッドになっている。従っ
て、終端回路網はＩＣＵ送信器の一体部分であり、ライ
ンへの源となった論理１電流のための接地戻りを提供す
る。ＩＣＵラインレシーバ（コンパレータ１１６、１１
８）は、これらのレシーバが同相雑音除去を行うように
差動になっている。
６Ｂ）に対してシングルエンデッドになっている。従っ
て、終端回路網はＩＣＵ送信器の一体部分であり、ライ
ンへの源となった論理１電流のための接地戻りを提供す
る。ＩＣＵラインレシーバ（コンパレータ１１６、１１
８）は、これらのレシーバが同相雑音除去を行うように
差動になっている。
【００３７】入力１６０におけるデータのラッチ、伝送
ラインデータのフィルタ１２２からＩ／Ｏレジスタ１３
０へのシフト、及び各データのレジスタ１３０からデー
タバスへのシフトは、制御ユニット１２６からの順次命
令によって行われる。同様に制御ユニットは、出力レジ
スタ１３６にＩ／Ｏレジスタ１３０を直列入力／並列出
力モードで使用可能ならしめ、ライン１２９からの伝送
ラインデータをＩＣＵデータバス１３２へシフトさせ
る。４つのデータビットは、バスからＩＣＵ出力Ｏ1 −
ＯP （ＬＳＢ−ＭＳＢ）として出力レジスタの出力ラッ
チへ並列にロードされる。第５データビットは、何れの
マスタ受信間隔情報フレームにおいてもＩ／Ｏ論理回路
１３８を通してマスタＩＣＵのＴT 出力へ供給され、ま
たマスタ送信間隔のフレーム 4− 40 中に命令があると
スレーブＩＣＵのＴT 出力へ供給される。ＩＣＵ出力ビ
ットＯ1 −ＯP はラインドライバ１６８−１７０を通し
てＩ／Ｏライン６４（７３、７７）に供給され、関連ユ
ーザシステム機器（例えば、中央制御装置または遠隔装
置）に印加される。
ラインデータのフィルタ１２２からＩ／Ｏレジスタ１３
０へのシフト、及び各データのレジスタ１３０からデー
タバスへのシフトは、制御ユニット１２６からの順次命
令によって行われる。同様に制御ユニットは、出力レジ
スタ１３６にＩ／Ｏレジスタ１３０を直列入力／並列出
力モードで使用可能ならしめ、ライン１２９からの伝送
ラインデータをＩＣＵデータバス１３２へシフトさせ
る。４つのデータビットは、バスからＩＣＵ出力Ｏ1 −
ＯP （ＬＳＢ−ＭＳＢ）として出力レジスタの出力ラッ
チへ並列にロードされる。第５データビットは、何れの
マスタ受信間隔情報フレームにおいてもＩ／Ｏ論理回路
１３８を通してマスタＩＣＵのＴT 出力へ供給され、ま
たマスタ送信間隔のフレーム 4− 40 中に命令があると
スレーブＩＣＵのＴT 出力へ供給される。ＩＣＵ出力ビ
ットＯ1 −ＯP はラインドライバ１６８−１７０を通し
てＩ／Ｏライン６４（７３、７７）に供給され、関連ユ
ーザシステム機器（例えば、中央制御装置または遠隔装
置）に印加される。
【００３８】スレーブＩＣＵ周辺要素は、ＩＣＵ発振器
１５２へのＸＴＬ入力１７４と、安定化されたＶDD電圧
へのライン１７６との間に接続されている水晶（ＸＴ
Ｌ）１７２を含む。この水晶は典型的な 3.58 MHz 信号
を発振器へ供給する。マスタＩＣＵのＸＴＬ入力１７４
は、中央制御装置とのＩ／Ｏインタフェースのラインク
ロックドライバ出力に接続されている。
１５２へのＸＴＬ入力１７４と、安定化されたＶDD電圧
へのライン１７６との間に接続されている水晶（ＸＴ
Ｌ）１７２を含む。この水晶は典型的な 3.58 MHz 信号
を発振器へ供給する。マスタＩＣＵのＸＴＬ入力１７４
は、中央制御装置とのＩ／Ｏインタフェースのラインク
ロックドライバ出力に接続されている。
【００３９】ＩＣＵラインレシーバのコンパレータ１１
６、１１８はＶEE入力１７８からの直流電圧信号によっ
て負にバイアスされている。このバイアスはＶEE倍電圧
整流回路１８２からライン１８０に供給される。ＢＩＡ
Ｓ出力１８４においてＩＣＵ発振器１５２からのＸＴＬ
／２信号周波数にも接続されているこの倍電圧整流回路
１８２は直列コンデンサ１８６を含み、このコンデンサ
は１対の逆極性に接続されている並列ダイオード１８
７、１８８を通して第２のコンデンサ１８９に接続され
ている。ダイオード１８８及びコンデンサ１８９は信号
接地に接続されている。各々約 0.01 μF のこれらのコ
ンデンサは、ダイオードと組合って 1.78MHz のＢＩＡ
Ｓ出力を反転し、整流して各コンパレータに約− 6.0
V、1 mAの直流を供給する。この負バイアスはコンパレ
ータの負の同相範囲を公称でコンパレータ入力の中心ま
で増加させ、伝送ライン４６Ａ、４６Ｂ上の差動入力信
号に対して最適の同相範囲を与える。
６、１１８はＶEE入力１７８からの直流電圧信号によっ
て負にバイアスされている。このバイアスはＶEE倍電圧
整流回路１８２からライン１８０に供給される。ＢＩＡ
Ｓ出力１８４においてＩＣＵ発振器１５２からのＸＴＬ
／２信号周波数にも接続されているこの倍電圧整流回路
１８２は直列コンデンサ１８６を含み、このコンデンサ
は１対の逆極性に接続されている並列ダイオード１８
７、１８８を通して第２のコンデンサ１８９に接続され
ている。ダイオード１８８及びコンデンサ１８９は信号
接地に接続されている。各々約 0.01 μF のこれらのコ
ンデンサは、ダイオードと組合って 1.78MHz のＢＩＡ
Ｓ出力を反転し、整流して各コンパレータに約− 6.0
V、1 mAの直流を供給する。この負バイアスはコンパレ
ータの負の同相範囲を公称でコンパレータ入力の中心ま
で増加させ、伝送ライン４６Ａ、４６Ｂ上の差動入力信
号に対して最適の同相範囲を与える。
【００４０】この型の直列データ通信システムでは、信
号対雑音比（ＳＮＲ）劣化の主要な源は３つある。これ
らには、（１）伝送ラインの長さ（最長 305 m、1,000
フィート）に起因する信号減衰、（２）インピーダンス
の不整合（ラインの特性インピーダンス及びＩＣＵのＩ
／Ｏインピーダンスの両方）、及び（３）伝送ラインを
シールドしていないことに起因する同相雑音が含まれ
る。本システムでは、設置を容易にし、且つ寄生容量を
低下させることができるように、ツイステッドペア伝送
ラインを好ましいものとして使用している。電線の太さ
が 18 乃至 24 ＡＷＧの場合の特性インピーダンスは、
305 m（ 1,000フィート）当たり 90 乃至120 Ωの範囲
である。 10 k ボーのデータレートでの信号減衰は、0.
25 db/100フィート、即ち 1,000フィートの伝送ライン
では 2.5 db 程度である。 1,000フィートの伝送ライン
の一方の端から 2.5 Vの論理１の信号を送信すると、信
号反射を無視すれば、他方の端には 1.87 V になって到
達する。この効果は無視してよく、またＶthしきい値レ
ベルを適性に選択すれば、ライン減衰効果はデータ伝送
上問題にならなくなる。
号対雑音比（ＳＮＲ）劣化の主要な源は３つある。これ
らには、（１）伝送ラインの長さ（最長 305 m、1,000
フィート）に起因する信号減衰、（２）インピーダンス
の不整合（ラインの特性インピーダンス及びＩＣＵのＩ
／Ｏインピーダンスの両方）、及び（３）伝送ラインを
シールドしていないことに起因する同相雑音が含まれ
る。本システムでは、設置を容易にし、且つ寄生容量を
低下させることができるように、ツイステッドペア伝送
ラインを好ましいものとして使用している。電線の太さ
が 18 乃至 24 ＡＷＧの場合の特性インピーダンスは、
305 m（ 1,000フィート）当たり 90 乃至120 Ωの範囲
である。 10 k ボーのデータレートでの信号減衰は、0.
25 db/100フィート、即ち 1,000フィートの伝送ライン
では 2.5 db 程度である。 1,000フィートの伝送ライン
の一方の端から 2.5 Vの論理１の信号を送信すると、信
号反射を無視すれば、他方の端には 1.87 V になって到
達する。この効果は無視してよく、またＶthしきい値レ
ベルを適性に選択すれば、ライン減衰効果はデータ伝送
上問題にならなくなる。
【００４１】遠隔ＩＣＵステーション間の負荷の不整合
に起因する（または伝送ラインからの遠隔ステーション
ラインタップに起因する）信号反射は、伝送ラインの各
端に設けてある終端回路網によって減衰させられる。終
端回路網インピーダンスは伝送ラインの特性インピーダ
ンスＺO （電線の太さによって定まる）に等しくセット
されている。伝送ライン負荷インピーダンスＺL は、終
端回路網インピーダンスと、伝送ラインに接続されてい
る全ＩＣＵのＩ／Ｏインピーダンスとの並列組合せであ
る。ＩＣＵはＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）ＩＣ
装置とすることが好ましい。ＩＣＵ入力インピーダンス
（ＩＣＵラインレシーバ）は 100 kΩ程度であり、また
ＩＣＵ出力インピーダンス（図４のトライステートライ
ンドライバ１４６）は 5 MΩ程度である。最大 60 の遠
隔ステーションでは、等価Ｉ／Ｏインピーダンスは約 8
00Ωになる。この値と、終端回路網インピーダンス（ラ
インの特性インピーダンスＺO に等しく、例えば約 100
Ω）とが並列になると、負荷インピーダンスは約 88.4
Ωになる。ライン反射係数は、ＺL を負荷インピーダン
ス（ 88.4 Ω）とし、またＺO をラインの特性インピー
ダンス（ 100Ω）としてρv ＝（ＺL −ＺO ）／（ＺL
＋ＺO ）であり、 0.062 V/Vである。ラインの一方の端
から出発した 2.5 Vのパルスは、 0.16 V が反射して源
ＩＣＵに戻され、 2.34 V が終端に到達する。反射係数
は無視することができ、またＩＣＵしきい値電圧
（Ｖth）を選択することによって斟酌することもでき
る。伝送ラインの遠隔ステーションタップオフに起因す
る信号反射も無視できる。それは（１）ステーションタ
ップの特性インピーダンスが主伝送ラインと同一であ
り、（２）ツイステッドペアケーブルが 1/4波長より長
いケーブル長にわたってねじらておらず、そして（３）
タップ長が典型的には 1/4波長よりも３桁も小さいから
である。
に起因する（または伝送ラインからの遠隔ステーション
ラインタップに起因する）信号反射は、伝送ラインの各
端に設けてある終端回路網によって減衰させられる。終
端回路網インピーダンスは伝送ラインの特性インピーダ
ンスＺO （電線の太さによって定まる）に等しくセット
されている。伝送ライン負荷インピーダンスＺL は、終
端回路網インピーダンスと、伝送ラインに接続されてい
る全ＩＣＵのＩ／Ｏインピーダンスとの並列組合せであ
る。ＩＣＵはＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）ＩＣ
装置とすることが好ましい。ＩＣＵ入力インピーダンス
（ＩＣＵラインレシーバ）は 100 kΩ程度であり、また
ＩＣＵ出力インピーダンス（図４のトライステートライ
ンドライバ１４６）は 5 MΩ程度である。最大 60 の遠
隔ステーションでは、等価Ｉ／Ｏインピーダンスは約 8
00Ωになる。この値と、終端回路網インピーダンス（ラ
インの特性インピーダンスＺO に等しく、例えば約 100
Ω）とが並列になると、負荷インピーダンスは約 88.4
Ωになる。ライン反射係数は、ＺL を負荷インピーダン
ス（ 88.4 Ω）とし、またＺO をラインの特性インピー
ダンス（ 100Ω）としてρv ＝（ＺL −ＺO ）／（ＺL
＋ＺO ）であり、 0.062 V/Vである。ラインの一方の端
から出発した 2.5 Vのパルスは、 0.16 V が反射して源
ＩＣＵに戻され、 2.34 V が終端に到達する。反射係数
は無視することができ、またＩＣＵしきい値電圧
（Ｖth）を選択することによって斟酌することもでき
る。伝送ラインの遠隔ステーションタップオフに起因す
る信号反射も無視できる。それは（１）ステーションタ
ップの特性インピーダンスが主伝送ラインと同一であ
り、（２）ツイステッドペアケーブルが 1/4波長より長
いケーブル長にわたってねじらておらず、そして（３）
タップ長が典型的には 1/4波長よりも３桁も小さいから
である。
【００４２】同相電圧雑音源は、配電ライン、またはユ
ーザシステムに関連する他の制御電圧信号のような伝送
ラインに接近して伝播する信号であり得る。また蛍光灯
または電動機も源になり得る。 60 Hzの雑音源に対して
は伝送ライン終端回路網及び各ＩＣＵラインレシーバの
入力ＲＣフィルタが同相電圧を約 1 mV に制限する。5
乃至 10 MHz 程度の高さまでの広帯域スペクトルの雑音
を発生する電動機またはリレーのような高周波数の雑音
源は、ＩＣＵ入力に極めて高い同相雑音レベルを発生さ
せる。例えば 10 MHz の容量結合された雑音は、もしラ
イン減衰を無視すれば 300 Vの雑音振幅に対して 290 V
程度の高い同相モード電圧信号になる。実際には、これ
らの高周波数同相信号の振幅は、雑音源自体の非線形プ
ロセスによって生ずる二次効果に起因してかなり小さく
なる。加えて、伝送ラインの信号減衰が高周波数同相信
号を大きく減少させ、例えば同相振幅を数百ボルトとは
対照的な数ボルトに制限する。最後に、ＩＣＵラインレ
シーバ内に用いられている差動コンパレータの同相除去
比（ＣＭＲＲ）は 60 db程度であるので、高周波数の源
からの知覚される同相信号はミリボルトのレベルまで減
少する。
ーザシステムに関連する他の制御電圧信号のような伝送
ラインに接近して伝播する信号であり得る。また蛍光灯
または電動機も源になり得る。 60 Hzの雑音源に対して
は伝送ライン終端回路網及び各ＩＣＵラインレシーバの
入力ＲＣフィルタが同相電圧を約 1 mV に制限する。5
乃至 10 MHz 程度の高さまでの広帯域スペクトルの雑音
を発生する電動機またはリレーのような高周波数の雑音
源は、ＩＣＵ入力に極めて高い同相雑音レベルを発生さ
せる。例えば 10 MHz の容量結合された雑音は、もしラ
イン減衰を無視すれば 300 Vの雑音振幅に対して 290 V
程度の高い同相モード電圧信号になる。実際には、これ
らの高周波数同相信号の振幅は、雑音源自体の非線形プ
ロセスによって生ずる二次効果に起因してかなり小さく
なる。加えて、伝送ラインの信号減衰が高周波数同相信
号を大きく減少させ、例えば同相振幅を数百ボルトとは
対照的な数ボルトに制限する。最後に、ＩＣＵラインレ
シーバ内に用いられている差動コンパレータの同相除去
比（ＣＭＲＲ）は 60 db程度であるので、高周波数の源
からの知覚される同相信号はミリボルトのレベルまで減
少する。
【００４３】前述したように、中央ステーションマスタ
ＩＣＵ及び遠隔ステーションスレーブＩＣＵはそれぞれ
1/4波長またはそれ以下の接続を通して伝送ラインから
タップオフされているので、信号反射が伝送ラインに戻
るのを制限している。図示の好ましい実施例では、マス
タＩＣＵを有している中央ステーションは伝送ラインの
一端に接続され、遠隔ステーションＩＣＵはマスタＩＣ
Ｕと他方の端の終端回路網との間の伝送ラインの長さに
沿って分布している。この実施例では、マスタＩＣＵを
ライン終端回路網の直近に設けてあるため、マスタＩＣ
Ｕは簡単な 1/4波長タップを通して接続することが可能
である。マスタＩＣＵは必ずしも伝送ラインの一方の端
に接続する必要はないことを理解されたい。しかしなが
ら伝送ラインの端以外の箇所に接続すると、伝送ライン
の各端に接続されている回路網に加えて、マスタＩＣＵ
自体にも終端回路網が必要になる。
ＩＣＵ及び遠隔ステーションスレーブＩＣＵはそれぞれ
1/4波長またはそれ以下の接続を通して伝送ラインから
タップオフされているので、信号反射が伝送ラインに戻
るのを制限している。図示の好ましい実施例では、マス
タＩＣＵを有している中央ステーションは伝送ラインの
一端に接続され、遠隔ステーションＩＣＵはマスタＩＣ
Ｕと他方の端の終端回路網との間の伝送ラインの長さに
沿って分布している。この実施例では、マスタＩＣＵを
ライン終端回路網の直近に設けてあるため、マスタＩＣ
Ｕは簡単な 1/4波長タップを通して接続することが可能
である。マスタＩＣＵは必ずしも伝送ラインの一方の端
に接続する必要はないことを理解されたい。しかしなが
ら伝送ラインの端以外の箇所に接続すると、伝送ライン
の各端に接続されている回路網に加えて、マスタＩＣＵ
自体にも終端回路網が必要になる。
【００４４】以上に本発明の実施例を説明したが、当業
者ならば本発明の思想及び範囲から逸脱することなく形
状及び細部に上述した及び他の種々の変更、省略、及び
付加を行い得ることは明白であろう。
者ならば本発明の思想及び範囲から逸脱することなく形
状及び細部に上述した及び他の種々の変更、省略、及び
付加を行い得ることは明白であろう。
【図１】本発明の工業用通信システムのアーキテクチャ
を示すブロック線図。
を示すブロック線図。
【図２】図１の通信システムの実施例のブロック線図。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図２の実施例を
説明するための波形図。
説明するための波形図。
【図４】図２の実施例を説明するための波形図。
１０ 通信システム １２ 中央制御装置 １４、１６ 遠隔装置 １８ 中央ステーション ２０、２２ Ｉ／Ｏライン ２４ 信号通信バス ２６、２８ 平衡終端回路網 ３０、３２ 遠隔ステーション ３６ 電源 ４６ データ伝送ライン ４８ 配電ライン ５０、５２、５４、５６ ＬＰＦ ５７，５８ センタタップ ６０ マスタＩＣＵモジュール ６８、７０ スレーブＩＣＵモジュール １０４ しきい値電圧 １１０ ＩＣＵ １１２，１１４ 入力フィルタ １１５ 定電圧電源 １１６、１１８ コンパレータ（差動ラインレシーバ） １２０、１２２ ディジタルフィルタ １２４ アドレス選択・認識論理回路 １２６ 制御ユニット １２８ 出力バッファ １３０ Ｉ／Ｏ（多機能）シフトレジスタ １３２ ＩＣＵデータバス １３４ 命令レジスタ １３６ 出力レジスタ １３８ 第５ビットＩ／Ｏ論理回路 １４３ ＩＣＵデータ送信器回路 １４４ ＡＮＤゲート １４６、１６８、１６９、１７０ ラインドライバ １４８ ＩＣＵマスタ／スレーブ論理回路 １５２ 発振器・クロック分周回路 １６６ 舵取り用ダイオード １７２ 水晶 １８２ ＶEE倍電圧整流回路 １８６、１８９ コンデンサ １８７、１８８ ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジュリアン エイチ シャル アメリカ合衆国 アリゾナ州 85704 タ クソン ノース ジョイ ドライブ 11951 (72)発明者 ゲアリー ジー フル アメリカ合衆国 アリゾナ州 85704 タ クソン ノース ヴィーナス コート 8260 (72)発明者 グレゴリー エイ シーンダ アメリカ合衆国 アリゾナ州 85705 タ クソン プラシータ ド ロス ヴィエン トス 4871
Claims (2)
- 【請求項１】 直列通信バスによって連係されている１
つのマスタ及び複数のスレーブを有する通信システムに
おいて使用するための通信ユニットであって、マスタ及
びスレーブが各々同一の通信ユニット（ＩＣＵ）を含
み、ＩＣＵは、中央ステーションとして使用するための
マスタモードと、遠隔ステーションとして使用するため
のスレーブモードとに選択的に機能可能であることを特
徴とする通信ユニット。 - 【請求項２】 差動ラインレシーバ（１１６、１１８）
と、アドレス・制御回路（１２４）と、多機能シフトレ
ジスタ（１３０）と、制御ユニット（１２６）と、命令
レジスタ（１３４）と、マスタ／スレーブ論理回路（１
４８）と、送信器（１４３）と、出力レジスタ（１３
６）とを備え、 上記差動ラインレシーバ（１１６、１１８）は、第１の
データ入力（Ｌ１）においてデータバス（４６Ｂ）上の
入力データ信号に応答してレシーバの出力（１２９）に
入力データ信号を供給し、またユニットの第２のデータ
入力（Ｌ２）においてクロックバス（４６Ａ）上の入力
クロック信号に応答してレシーバの別の出力（１２１）
にクロック信号を供給し、 上記アドレス・制御回路（１２４）は、入力クロック信
号とアドレス入力信号（１５６）とに応答して入力クロ
ック信号の選択された期間に受け計数された入力クロッ
クの数の大きさとアドレス入力信号（１５６）の大きさ
とを比較し、計数された入力クロックの数の大きさがア
ドレス入力信号に等しい時なアドレス信号（１５６）を
供給し、 上記多機能シフトレジスタ（１３０）は、可能化命令制
御信号（１４２）と入力データ信号（１２９）とに応答
して入力データ信号を記憶し、そしてその記憶した入力
データ信号を並列データバス（１３２）へ供給し、また
可能化命令制御信号と装置入力信号（１６２）とに応答
して装置入力信号を直列形状で直列ライン（１３１）上
へ供給し、 上記制御ユニット（１２６）は、入力クロック信号（１
２１）と、アドレス入力信号（１５６）と、入力クロッ
ク信号よりも周波数の高い第２のクロック信号（１５
４）とに応答してデータ転送を可能化するか、またはデ
ータ転送をラッチさせる可能化命令信号（１４２）を含
む一連の順序付けられた命令信号（１４２）を供給し、 上記命令レジスタ（１３４）は、第２のクロック信号と
データバス（１３２）上の命令とに応答してこれらの命
令を記憶し、そして制御ユニット（１２６）へこれらの
命令を供給し、 上記マスタ／スレーブ論理回路（１４８）は、ユニット
の入力（１５０）におけるマスタ・スレーブ選択信号に
応答し、 上記アドレス・制御回路（１２４）、制御ユニット及び
命令レジスタは、第１の選択においては、スレーブ選択
信号に応答してマスタ送信間隔（８４）中にデータバス
（４６Ｂ）上のマスタからの命令及びデータ情報を受信
し、またマスタ受信間隔の選択された期間中に並列入力
（１６０）において受信した遠隔装置（１４、１６）か
らのスレーブデータを送信し、そしてマスタ選択におい
ては、マスタ選択信号に応答して中央制御装置（１２）
からの命令データを並列入力（１６０）において受信
し、またマスタ送信間隔（８４）中にデータバス（４６
Ｂ）上の命令及びデータ情報を送信し、 上記送信器（１４３）は、直列ライン（１３１）上の多
機能シフトレジスタ（１３０）からのデータ及び命令に
応答してデータバス（４６Ｂ）へデータ及び命令を供給
し、そして、 上記出力レジスタ（１３６）は、データバス（１３２）
上のデータ信号に応答してデータ信号（６４）を、スレ
ーブ選択においては遠隔装置（１４、１６）へ、またマ
スタ選択においては中央制御装置（１２）へ供給するこ
とを特徴とする請求項１に記載の通信ユニット（図６、
１１０）。
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