JPH054294U - 多重信号検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多重伝送式警報システムにおいて直流電源電
圧に多重化された交流信号を安定的に検出する。 【構成】 ケーブル２上の直流電圧はＬＰＦ１０を通っ
て定電流回路１１に入力され、定電流化された所定の直
流電流が出力される。ケーブル２上の交流信号はＨＰＦ
１２で抽出される。定電流回路１１の出力と、ＨＰＦ１
２の出力とは重畳回路１３で加算重畳されフォトカプラ
１４の発光ダイオードＤに印加される。発光ダイオード
Ｄで発光された光はフォトトランジスタＴで受光され、
増幅回路１５で増幅されて波形成型／復調回路１６に入
力され、波形成型等の所定の信号処理が行われて復調さ
れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直流電源電圧に多重化された交流信号を検出する多重信号検出回路 に係り、特に多重伝送式警報システムにおける多重信号検出に用いて好適な多重 信号検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、警報システムとして、複数のセンサからの情報を多重伝送によって収集 する多重伝送式警報システムが知られている。多重伝送式警報システムにおいて は、各センサに電源電圧を供給すると共に、センサからの情報を伝達する必要が あるので、電源線と通信回線を別個に配置する、いわゆる４線式と、電源線と通 信回線を共用する、いわゆる２線式の二種類のシステムが提案されている。

【０００３】 図３、図４に本出願人が先に特開昭63−143698号公報で提案した２線式多重伝 送式警報システムの概略の構成を示す。 図３において、多重伝送式警報装置（以下、ＰＣと称す）１の出力端に単線２ 芯ケーブル（以下、単にケーブルと称す）２の一端を接続して、このケーブルの 各所に複数個の多重伝送式センサ（以下、ＰＳと称す）３を接続し、且つケーブ ルの両端に当該ケーブルの特性インピーダンスに等しいインピーダンスを持った ＣＲ直列回路５及び６を接続して反射波の発生を防止している。そして、ＰＣ１ は、内部に備える直流電源の出力電圧をケーブル２を介してＰＳ３に供給する。 これによってＰＣ３には電源電圧が印加される。また、ＰＣ１は、図４Ａに示す ように、各ＰＳのそれぞれに対して割り当てられた、一連の２進符号からなるア ドレス信号ｐ，ｑ，ｒ，…を時間間隔Ｔ、時間幅ｔをもって順次発生し、更に当 該アドレス信号を図４Ｂに示すように所定の周波数の搬送波で変調してアクセス 信号を生成してケーブル２に送出する。

【０００４】 各ＰＳ３は常時アクセス信号を監視し、自己に割り当てられたアドレスと一致 すると、一定の時間遅れＵをもって所定の時間幅のパルス信号ｓ（図４Ｃ）を発 生し、赤外線検出器等の検出器で得た情報に基づいて生成した符号を、上記アク セス信号の搬送波周波数と同一の周波数の搬送波で変調してアンサー信号を生成 してケーブル２に送出する。従って、ケーブル２には各ＰＳ３から図４Ｄに示す ようなアンサー信号が一定の時間間隔で送出される。なお、各々のアンサー信号 は図４Ｂに示したアクセス信号の中間に介挿されることは言うまでもない。 これらの各ＰＳ３から送出されたアンサー信号はＰＣ１で復調され、これによ って各ＰＳ３の状態の表示が行われる。 なお、以上の説明では各センサは多重伝送機能を有するものとしたが、多重伝 送機能を有していない通常のセンサを用いる場合には、当該センサに上記の機能 を有する多重伝送変換器を接続すればよい。

【０００５】 ＰＣ１はアンサー信号を検出する必要があり、ＰＳ３はアクセス信号を検出す る必要があるが、そのための多重信号検出回路としては耐ノイズ性等を考慮して フォトカプラを用いた絶縁型信号検出回路が用いられる。その構成例を図５に示 す。 図６Ａはケーブル２上の信号波形の例を示す図であり、交流信号である搬送波 ９が直流電源電圧Ｖ₀ に重畳されて多重化されている。そしてケーブル２上の多 重化信号はコンデンサＣと抵抗Ｒからなるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）により交 流成分、即ち搬送波９のみが抽出されて、ＡＣ入力対応フォトカプラ７の発光ダ イオード部Ｄに供給される。発光ダイオード部Ｄは、二つの発光ダイオードが互 いに逆極性に並列接続されて構成されている。そして、発光ダイオード部Ｄで発 光された光はフォトトランジスターＴにより受光され、そのエミッタから出力信 号が取り出される。フォトトランジスタＴの出力信号は、シュミットトリガー回 路等で構成される波形成型回路８で波形成型され、図６Ｂに示すような矩形波が 得られる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図５に示す回路構成において多重化信号を検出する場合には、直流 電源電圧に多重化されている交流信号９の振幅は発光ダイオードの順方向電圧（ 略0.6〜1Ｖ程度）以上であることが要求され、順方向電圧以下の場合には発光ダ イオードが発光しないので交流信号９を検出することはできない。しかしながら 多重伝送式警報システムにおいてはケーブル２の長さが長くなった場合には交流 信号９が減衰して振幅が発光ダイオードの順方向電圧を下回り、交流信号９が検 出されない場合があった。

【０００７】 これに対して、アクセス信号及びアンサー信号の搬送波の交流信号９の振幅を 大きくすることが考えられるが、この対策は望ましいものではない。なぜなら、 多重伝送式警報システムの直流電源電圧Ｖ₀ は通常12Ｖ程度であり、これに多重 化できる交流信号の振幅も自ずと限度があり、振幅を大きくし過ぎた場合には交 流信号自体がノイズとなり、ＰＣ１またはＰＳ３の動作が不安定になる可能性が あるからである。

【０００８】 本考案は、上記の課題を解決するものであって、交流信号の振幅が小さい場合 であっても良好に検出することができる多重信号検出回路を提供することを目的 とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案の多重信号検出回路は、フォトカプラと 、直流電源電圧に多重化された交流信号を抽出する第１の手段と、前記直流電源 電圧に基づいて定電流を発生する第２の手段と、前記第１の手段の出力と前記第 ２の手段の出力との加算出力を前記フォトカプラの発光ダイオードに印加する第 ３の手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

ケーブル２上の交流信号は本考案の第１の手段としてのＨＰＦ１２で抽出され る。また、ケーブル２上の直流電圧はＬＰＦ１０で抽出され、本考案の第２の手 段としての定電流回路１１に入力される。定電流回路１１の出力と、ＨＰＦ１２ の出力とは本考案の第３の手段としての重畳回路１３で加算重畳されフォトカプ ラ１４の発光ダイオードＤに印加される。 これにより直流電源電圧に多重化されている交流信号の振幅が小さい場合にお いても良好に検出することができる。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 図１は本考案に係る多重信号検出回路の一実施例の構成を示す図であり、図中 、１０はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１１は定電流回路、１２はＨＰＦ、１３ は重畳回路、１４はフォトカプラ、１５は増幅回路、１６は波形成型／復調回路 、Ｄは発光ダイオード、Ｔはフォトトランジスタを示す。

【００１２】 ケーブル２上の直流電圧はＬＰＦ１０を通って定電流回路１１に入力され、定 電流化された所定の直流電流が出力される。また、ケーブル２上の交流信号はＨ ＰＦ１２で抽出される。定電流回路１１の出力と、ＨＰＦ１２の出力とは重畳回 路１３で加算重畳される。重畳回路１３の出力はフォトカプラ１４の発光ダイオ ードＤに印加される。

【００１３】 発光ダイオードＤで発光された光はフォトトランジスタＴで受光される。これ によりフォトトランジスタＴからは図２Ａに示すような信号が出力される。なお 、図２Ａにおいて２０は直流電源電圧に多重化されている交流信号を示す。この 信号は増幅回路１５で増幅されて波形成型／復調回路１６に入力され、波形成型 等の所定の信号処理が行われて図２Ｂに示すような復調信号が得られる。なお、 フォトトランジスタＴからの負荷の取り出し方には図１に示すコレクタ負荷の他 にエミッタ負荷とすることも考えられるが、高速型のフォトカプラの応答速度を 生かすためにはコレクタ負荷を用いる方が有利である。 ここで、定電流回路１１の出力電流は、発光ダイオードＤを発光させることが できる電流値に設定されることは当然である。なお、定電流回路１１は種々知ら れているので、具体的な構成は省略する。

【００１４】 定電流回路１１を設ける理由は次のようである。発光ダイオードＤを発光させ る手段としては、ＬＰＦ１０の出力を限流抵抗を介する等して重畳回路１３に供 給することも考えられ、これによれば定電流回路１１を設ける必要はないから、 より安価に構成できるが、上述したように多重伝送式警報システムにおいてはケ ーブル２の長さが極めて長くなることがあり、その場合にはケーブル２上の直流 電源電圧も低下し、これに伴ってフォトトランジスタＴの出力の直流レベルＶ₁ が変動することになる。しかし、フォトカプラ１４の後段に配置される増幅回路 １５及び波形成型／復調回路１６の回路定数は、フォトトランジスタＴから出力 される信号の直流レベルＶ₁ は一定であることを条件として定められるのが通常 であるから、該直流レベルＶ₁ が変動することは好ましいことではなく、また電 源電圧が低い方に変動した場合には発光ダイオードＤが発光しなくなる可能性が あり、更に何等かの原因で電源電圧が高い方に変動した場合には発光ダイオード ＤもしくはフォトトランジスタＴが飽和状態となる可能性もある。そこで、図１ に示す構成においては定電流回路１１が設けられているのである。

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、直流電源電圧に多重化され ている交流信号の振幅がフォトカプラの発光ダイオードの順方向電圧に満たない 微小な場合においても良好に且つ安定的に検出することができる。また、定電流 回路を介するので、直流電源電圧が変動した場合においても安定的に多重化され ている交流信号を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例の構成を示す図である。

【図２】 図１の構成における信号波形を示す図であ
る。

【図３】 ２線式多重伝送式警報システムの概略の構成
を示す図である。

【図４】 ２線式多重伝送式警報システムにおいて直流
電源電圧に多重化される信号を説明するための図であ
る。

【図５】 従来の多重信号検出回路の構成例を示す図で
ある。

【図６】 図５の構成における信号波形を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０…ＬＰＦ、１１…定電流回路、１２…ＨＰＦ、１３
…重畳回路、１４…フォトカプラ、１５…増幅回路、１
６…波形成型／復調回路、Ｄ…発光ダイオード、Ｔ…フ
ォトトランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 フォトカプラと、直流電源電圧に多重化
   された交流信号を抽出する第１の手段と、前記直流電源
   電圧に基づいて定電流を発生する第２の手段と、前記第
   １の手段の出力と前記第２の手段の出力との加算出力を
   前記フォトカプラの発光ダイオードに印加する第３の手
   段とを備えることを特徴とする多重信号検出回路。