JPH0642657B2 - デジタル信号重畳式2線式信号伝送装置 - Google Patents

デジタル信号重畳式2線式信号伝送装置

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JPH0642657B2
JPH0642657B2 JP63251584A JP25158488A JPH0642657B2 JP H0642657 B2 JPH0642657 B2 JP H0642657B2 JP 63251584 A JP63251584 A JP 63251584A JP 25158488 A JP25158488 A JP 25158488A JP H0642657 B2 JPH0642657 B2 JP H0642657B2
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輝良 三奈木
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、2線式信号伝送装置に関し、特に電流信号に
デジタル信号を重畳させたデジタル信号重畳式2線式信
号伝送装置に関する。
<従来の技術> 従来、4〜20mAの電流信号に、この電流信号の平均
値レベルを中心に正負方向の変化するパルス信号を重畳
し、この電流パルス信号をデジタル信号として利用する
方式が、例えば特公昭63−23692号等により提案
されている。第4図はこのようなデジタル信号を重畳さ
せた2線式信号伝送装置の従来例を示す。第4図中、点
線で囲んだ部分Aは送信器部分を、Bは受信器部分を表
す。L,Lはこれら送信器Aと受信器Bとを接続す
る2線の伝送ラインである。送信器A中、1はセンサS
Eからの検出信号を増幅しA/D変換して出力するプリ
アンプ、2はマイクロプロセッサ、3はマイクロプロセ
ッサ2からの制御によりデジタル信号を出力するデジタ
ル信号発生器、4はマイクロプロセッサ2及びデジタル
信号発生器3からのデジタル信号と、換還抵抗Rから
の帰還電圧とが加えられ、電流制御用トランジスタTr
の制御信号を発生する制御信号発生回路、5は定電流回
路、Zは回路素子に一定動作電圧を与えるツェナーダ
イオードである。
受信器B中、Eは直流電流、Rは検出抵抗、6はこの
検出抵抗で検出された信号に基づき電流信号Sとデジ
タル信号Sとを分離するアナログ・デジタル分離回
路、7はアナログ・デジタル分離回路で分離されたデジ
タル信号Sを受け処理を行うマイクロプロセッサであ
る。
このような構成で、2線L,Lには第5図に示す波
形の電流信号が流れる。即ち、センサSEの検出信号に
対応する電流信号Sは4〜20mAの範囲で変化す
る。一方、デジタル信号発生器3からの正負方向に変化
するパルス(デジタル信号S)がマイクロプロセッサ
2の制御に従って電流信号Sが重畳される。
例えば、デジタル信号Sとしては複数のビットから構
成されるデジタル信号群S、S、S及びSが電
流信号Sに重畳される。ここで、デジタル信号群S
は受信器Bから送信器Aへのデジタル信号、デジタル信
号群S〜Sは送信器Aから受信器Bへのデジタル信
号を示している。
また、マイクロプロセッサ7において前記デジタル信号
群S及びS〜Sの個々のビットパターン等により
伝送情報が認識され、この伝送情報に対応した処理がな
される。
さらに、デジタル信号Sは電流信号Sの平均値レベ
ルを中心に正負方向に変化するパルスであって、このよ
うな信号が重畳されても電流信号は影響を受けない。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、このような従来装置では送信器A側及び
受信器B側共にマイクロプロセッサを必要とし回路が複
雑、高価になる欠点があった。また、デジタル信号群の
個々のビットはそれぞれ意味を有するので、ノイズ等に
よりビット欠けが生じた場合、正確に伝送情報が伝わら
ないという問題点があった。
本発明で解決しようとする技術的課題は、前記デジタル
信号重畳式2線式信号伝送装置において、受信器のマイ
クロプロセッサを省き、回路を簡単且つ安価に構成でき
るようにすることにある。
<課題を解決するための手段> このような目的を達成するために、本発明では、送信器
側でセンサからの検出信号を電流信号に変換し、この電
流信号に先頭にスタート信号群が付加され一定のタイミ
ングでこれに複数のデジタル信号群が続くデジタル信号
を重畳して2線電流伝送を行い、受信器側で前記電流信
号より電流信号成分とデジタル信号成分とを分離するデ
ジタル信号重畳式2線式信号伝送装置において、 前記受信器の検出抵抗で検出された前記電流信号から前
記電流信号の平均レベルに対応した信号電圧を発生する
フィルタ回路と、 前記検出抵抗で検出された前記電流信号からデジタル信
号成分を分離し、前記各デジタル信号群の期間内にビッ
トが存在するか否かを判別して前記各デジタル信号群に
対応して設けられたリレーを動作させるデジタル信号分
離回路と を設けたことを特徴とするものである。
<作用> デジタル信号Sは電流信号の平均値レベルを中心に正
負方向に変化するパルス信号であるので、フィルタ回路
で平滑すればこのデジタル信号S成分の影響が除かれ
電流信号成分にのみ依存した信号が得られる。
また、信号判別回路でデジタル信号群S〜Sの期間
内のビットが存在するか否かを判別し、スタート信号群
から得られるタイミングで信号判別回路の状態信号
をラッチすることにより、受信器にマイクロプロセッサ
を用いることなくデジタル信号群S〜Sの有無を判
別することができ、耐ノイズ性も向上し、デジタル信号
伝送の信頼性が向上する。
<実施例> 第1図は本発明実施例装置を示す構成図である。第1図
中、第4図における要素と同じ要素には同一符号を付し
これらについて説明は省略する。受信器B中、8はデジ
タル信号Sの影響を除いて電流信号Sだけを分離す
るためのフィルタ回路、9はデジタル信号Sを分離す
るためのデジタル信号分離回路で、この部分にはマイク
ロプロセッサは用いられていない。
第2図のはデジタル信号分離回路9の具体的な回路を示
す図である。第2図の回路図、並びに第5図の波形図を
参照しながらデジタル信号分離回路9を詳しく説明す
る。
ここで、第5図において従来例ではデジタル信号群S
及びS〜Sの個々のビットはそれぞれ意味を持たせ
ていたが、本発明においてはデジタル信号群S及びS
〜Sの個々のビットには意味を持たせず、デジタル
信号群S及びS〜Sの期間内に全てビットが立っ
ている時はその該当デジタル信号群が“1”、全くビッ
トが立っていない時にはその該当デジタル信号群が
“0”と認識する。即ち、各デジタル信号群S〜S
の全体を1つのデジタル信号として取り扱うものであ
る。また、デジタル信号群Sはデジタル信号群S
のタイミングを測るためのスタート信号群として用
いられる。
901は検出抵抗Rで検出された信号を交流結合コン
デンサに通しデジタル信号Sを分離し一定振幅(0〜
5V)のパルス信号に波形整形するパルス分離回路、9
02はデジタル信号S中のスタート信号群S中の個
々のビットをカウントするカウンタ、903はこのカウ
ンタの出力で立ち上がるフリップ・フロップ回路、90
4はこのフリップ・フロップ回路の出力でゲートが開い
てパルス分離回路901からのパルス信号と通すゲート
回路、905は同じくフリップ・フロップ回路903の
出力でゲートが開いて基準クロック源906からのクロ
ックを通すゲート回路、907は基準クロックを分周す
るカウンタ、908はカウンタ907からの出力が加え
られたタイミング・パルス発生回路である。
909は前段の積分回路と後段の比較回路とにより構成
され、ゲート回路904からパルス信号が入力されてい
るか否かを判別する信号判別回路、910,911,9
12はこの信号判別回路からの状態信号と、パルス発生
回路908の各ビット出力よりタイミング・パルスが加
えられたフリップ・フロップ回路、913,914,9
15はこれらフリップ・フロップ回路の出力信号で動作
するリレーである。
このような構成のデジタル信号分離回路の動作を第3図
の波形図を参照しながら説明する。パルス分離回路90
1で分離されたデジタル信号S(第3図a)は先頭の
スタート信号群S(第5図参照)に複数のデジタル信
号群S〜Sが続く、0〜5Vに波形整形されたパル
ス信号である。このパルス信号はカウンタ902に入り
分周されQの出力(第3図b)でフリップ・フロップ
回路903の出力Qを立ち上がる(第3図c)。これに
より、ゲート回路904,905のゲートが開かれ、信
号判別回路909に第3図dのパルス信号が入る。信号
判別回路909ではパルス信号が入力されている期間は
“1”を、入力されていない期間は“0”を状態信号と
して発生し、各デジタル信号群S,S,Sに対応
して設けられたフリップ・フロップ回路910,91
1,912に信号判別回路909の出力信号をそれぞれ
与える。
一方、タイミング・パルス発生回路908にはカウンタ
907で分周されたパルス(第3図e)が与えられ、ビ
ット出力Q,Q,Qより第3図f,g,hの出力
を発生する。デジタル信号群S,S,Sとスター
ト信号群Sとの関係は常に一定しており、Q
,Qの出力は各デジタル信号群のタイミングに合
わされている。Q,Q,Qの出力とカウンタ90
7の出力とによりタイミング・パルス(第3図j,k,
i)を作り、これによってフリップ・フロップ回路91
0,911.912をラッチする。さらに、これらフリ
ップ・フロップ回路の出力によってリレー913,91
4,915を動作させる。なお、hの出力後、しばらく
してQよりリセットパルス(第3図i)が発生する。
この結果、デジタル信号Sは電流信号の平均値レベル
を中心に正負方向に変化するパルス信号であるので、フ
ィルタ回路8で平滑すればこのデジタル信号S成分の
影響が除かれ電流信号成分にのみ依存した信号が得られ
る。
また、信号判別回路909でデジタル信号群S〜S
の期間内にビットが存在するか否かを判別し、スタート
信号群Sから得られるタイミングで信号判別回路90
9の状態信号をラッチすることにより、受信器Bにマイ
クロプロセッサを用いることなくデジタル信号群S
の有無を判別することにができる。
また、デジタル信号群S〜Sはその期間内にビット
が立っているか否かに意味を持ち、更に、信号判別回路
909における積分、比較によりビットの存在を判別す
るため、例えば、デジタル信号群中の1ビットが欠けた
としてもリレーの動作には影響が及ばす耐ノイズ性も向
上し、デジタル信号伝送の信頼性が向上する。
<発明の効果> 本発明によれば、前記デジタル信号重畳式2線式信号伝
送装置において、受信器側のマイクロプロセッサが省け
るため回路構成を簡単且つ安価に構成することができ
る。また、デジタル信号伝送の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例装置を示す構成図、第2図は本発
明実施例装置の要部を示す回路図、第3図は本発明実施
例装置の動作を説明するための波形図、第4図は従来装
置を示す構成図、第5図は電流信号にデジタル信号を重
畳した信号波形図である。 A……送信器、B……受信器、L,L……伝送ライ
ン、SE……センサ、Tr……電流制御要トランジス
タ、E……直流電源、R……検出抵抗、1……プリア
ンプ、2……マイクロプロセッサ、3……デジタル信号
発生器、4……制御信号発生回路、8……フィルタ回
路、9……デジタル信号分離回路、901……パルス分
離回路、902……カウンタ、903……フリップ・フ
ロップ回路、906……基準クロック源、907……カ
ウンタ、908……タイミング・パルス発生回路、90
9……信号判別回路、910〜912……フリップ・フ
ロップ回路、913〜915……リレー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送信器側でセンサからの検出信号を電流信
    号に変換し、この電流信号に先頭にスタート信号群が付
    加され一定のタイミングでこれに複数のデジタル信号群
    が続くデジタル信号を重畳して2線電流伝送を行い、受
    信器側で前記電流信号より電流信号成分とデジタル信号
    成分とを分離するデジタル信号重畳式2線式信号伝送装
    置において、 前記受信器の検出抵抗で検出された前記電流信号から前
    記電流信号の平均レベルに対応した信号電圧を発生する
    フィルタ回路と、 前記検出抵抗で検出された前記電流信号からデジタル信
    号成分を分離し、前記各デジタル信号群の期間内にビッ
    トが存在するか否かを判別して前記各デジタル信号群に
    対応して設けられたリレーを動作させるデジタル信号分
    離回路と を設けたことを特徴とするデジタル信号重畳式2線式信
    号伝送装置。
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JPS59201535A (ja) * 1983-04-30 1984-11-15 Yamatake Honeywell Co Ltd アナログ・デイジタル通信方法およびその装置

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