JPH07154867A - データ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 親局と複数の子局間を接続するデータ伝送装
置において、子局に電源を用いることなく２芯の伝送線
でデータと電力とを伝送できるようにすること。 【構成】 親局２から伝送信号に応じたデューティ比の
パルス信号を伝送する。子局はパルス信号を計数し、自
己のアドレスと一致するかどうかを判別する。そして一
致するタイミングで送信されたパルスのデューティ比を
送信データに応じて変更する。又親局２からのパルス信
号を整流して子局の電源として用いている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は親局と複数の子局との間
でデータ伝送を行うデータ伝送装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来親局と各種のセンサやアクチュエー
タ等の機器を有する複数の子局とを接続し、親局から子
局側にデータを伝送したり親局に子局のデータを収集す
るようにしたデータ伝送装置が用いられている。このよ
うなデータ伝送装置では、各子局毎に電源を備えるか、
又は親局から子局側に電力用の配線をして用いられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
のデータ伝送装置では、多数の子局が点在して配置され
ている場合に各子局の夫々に電源を備えると高価とな
り、構造が複雑になるという欠点がある。又親局から子
局に電力用の配線を施すようにすれば、配線が複雑とな
り手間がかかるという欠点があった。

【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、親局から子局にデータ伝送線を
介してデータと電力とを同時に伝送することによって、
子局を電源なく使用できるようにすることを技術的課題
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は親局と複数の子
局間を一対の伝送線で接続して構成されるデータ伝送装
置であって、親局は、各子局毎にタイミングを分割し夫
々のタイミングで送信信号に応じたデューティ比のパル
ス信号を送出するパルス送出手段と、データ伝送線より
得られるパルス数を計数するパルスカウンタ部と、パル
スカウンタ部より計数される各子局毎のタイミングでそ
のデューティ比によって子局からの信号を受信するデー
タ受信手段と、を具備するものであり、子局は、伝送線
の両端に接続されたダイオード及びコンデンサの直列接
続体を有し、該コンデンサの端子電圧を電源として各部
に供給する電源部と、親局から得られるパルス信号を検
出し計数するパルスカウンタ手段と、各子局に固有のア
ドレスを設定するアドレス設定部と、パルスカウンタ部
の計数出力とアドレス設定部より設定されたアドレスと
の一致を判別する一致判別部と、一致判別部により一致
が判別されたときに送信データに基づいて伝送パルスの
デューティ比を変更するデューティ比変更部と、を有す
ることを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、親局
と複数の子局間は一対の伝送線で接続して構成されてい
る。そして親局からは送信信号に応じたデューティ比の
パルス信号を発生し、伝送線に出力する。子局はパルス
カウンタ手段によってこのパルス数を計数し、アドレス
設定部で設定されたアドレスと一致するかどうかを一致
判別部によって判別している。そして各子局に設定され
たアドレスと一致する場合には、一致判別部より出力が
出される。このとき子局に接続されている検出スイッチ
やリレー等の信号に基づいて伝送パルスのデューティ比
を変更している。親局側ではこの信号をパルスカウンタ
で計数し、計数される子局毎のタイミングでデューティ
比の変化によって子局からのデータを受信するようにし
ている。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例によるデータ伝送装
置の親局の構成を示すブロック図である。本図において
制御装置１にはシリアルインターフェースを介して親局
２が接続される。親局２には後述するように子局に伝送
するデータに対応したデューティ比で例えば波高値２４
Ｖのパルス信号を発生するパルス信号発生部１１、及び
そのパルス信号を伝送線３に伝送するパルス信号送信部
１２が設けられ、これらがパルス送出手段を構成してい
る。更に伝送線３に伝送するパルス数を計数するパルス
カウンタ１３が設けられている。又親局２には、この伝
送線３から伝送されてくるパルス信号を受信するパルス
信号受信部１４が設けられる。パルス信号受信部１４に
は、伝送されてくるパルスのパルス長を計測するための
計測パルスを発生する計測パルス発生部１５、及び接続
されている子局の種類とアドレスとを設定する子局種類
設定部１６とが接続されている。又親局にはパルス信号
受信部１４で受信されたパルス信号のデューティ比が親
局から送出したパルス信号と一致する場合には、子局が
接続されていないこととなる。このためこのような接続
異常を判別する子局異常判別部１７が接続される。又親
局２の各部に電源を供給する電源部１８が設けられる。

【０００８】次にこの伝送線３には図２に示す送信用の
子局４及び図３に示す受信用の子局５が接続される。送
信子局４は図２に示すように、伝送線３の両端にダイオ
ードＤ１及びコンデンサＣ１の直列接続体が電源部とし
て接続されている。そして伝送線３には親局２から伝送
されるパルス信号を検出するパルス信号検出部２１と、
そのパルス信号を計数するパルスカウンタ部２２が設け
られる。パルスカウンタ部２２の計数出力は一致判別部
２３に与えられる。一致判別部２３には各子局毎に固有
のアドレスを設定するアドレス設定部２４が接続され
る。一致判別部２３はパルスカウンタ部２２の計数値と
の一致を判別するものであり、一致判別部２３からの一
致信号はデューティ比変更部２５に与えられる。デュー
ティ比変更部２５にはパルス信号検出部２１からの同期
信号に同期してこれより高い周波数のパルス信号を発生
するパルス信号発生部２６の出力が与えられている。デ
ューティ比変更部２５は一致判別部２３からの一致信号
が与えられたときに所定のタイミングで送信データに基
づいて伝送線上のパルスのデューティ比を変更するよう
に制御するものである。このデューティ比の変更はダイ
オードＤ１とコンデンサＣ１の両端をどのタイミングで
短絡するかによって行われる。さて送信用の子局４には
データを送信するための信号源として、例えば近接スイ
ッチや光電スイッチ等の検出スイッチ６が接続される。
そしてこの検出スイッチ６のオン又はオフ信号を送信デ
ータとしてパルスのデューティ比を変更するようにして
いる。

【０００９】次に受信子局５の構成について図３を参照
しつつ説明する。受信子局５も伝送線３の両端間にダイ
オードＤ２及びコンデンサＣ２から成る電源部が接続さ
れており、このダイオードＤ２には送信子局４と同様に
パルス信号検出部３１，パルスカウンタ部３２及び一致
判別部３３，アドレス設定部３４が設けられる。更に送
信子局４と同様に、受信信号に基づいて異なったデュー
ティ比のパルス信号を発生するパルス信号発生部３６、
及びこのパルス信号に基づいて親局からの信号のデュー
ティ比を変更するデューティ比変更部３５が設けられ
る。更に親局２からのパルス信号のデューティ比を計測
するデューティ比計測部３７が設けられている。又受信
子局５には親局からの信号を伝達するための信号出力手
段として例えばリレー７が接続される。受信子局５は親
局からの信号を受信してリレーをオン又はオフ状態に制
御するものである。

【００１０】次に本実施例によるデータ伝送装置の全体
構成について説明する。図４は親局２に伝送線３を介し
てアドレス番号１，４の送信子局４ａ，４ｄが接続さ
れ、アドレス番号２及び３の受信子局５ａ，５ｂが接続
されている状態を示している。このような接続状態で
は、各送信子局４及び受信子局５のアドレス設定部２４
には夫々自己のアドレスが設定されている。又伝送線３
の終端には終端抵抗ＲＬが接続されている。

【００１１】このような接続によって構成されたデータ
伝送装置の動作についてタイムチャートを参照しつつ説
明する。図５（ａ）は親局２から伝送される送信信号の
一例を示している。送信信号は図５（ａ）に示すように
各アドレス毎に時分割された信号を伝送している。例え
ばアドレス番号１，４の送信子局４ａ，４ｂにはその子
局に接続されている機器のデータの転送命令として、所
定のデューティ比、例えばデューティ比が１：３の信号
を伝送する。又受信子局５ａ，５ｂは例えばリレー等が
接続されている子局であって、機器のオンオフデータを
伝えるものとする。図５（ａ）の例ではアドレス番号２
の受信子局５ａには機器のオン命令、アドレス番号３の
受信子局５ｂには機器のオフ命令を夫々デューティ比
１：３、２：２によって伝送するものとする。このよう
にアドレス番号１〜４の送信信号を一定のサイクルで繰
り返して伝送している。

【００１２】図５（ｂ）は子局によって変更された伝送
線路上の信号波形を示す図である。さて図５（ａ）に示
す信号を伝送すると、まず時刻t₁〜t₂の間のアドレス番
号１の送信子局４ａに出力するタイミングでは、送信子
局４ａはこれに接続されている光電スイッチや近接スイ
ッチ等の検出スイッチ６ａの出力が親局２側に送出され
る。即ち送信子局４ａではパルス信号検出部２１によっ
て送信された親局２からのパルス信号を検出し、パルス
カウンタ部２２によってそのパルス数を計数する。そし
てアドレス番号１がアドレス設定部２４によって設定さ
れたアドレスに一致しているため、一致判別部２３より
一致信号がデューティ比変更部２５により出力される。
検出スイッチ６ａに接続されているパルス信号によって
例えば機器のオン状態では、デューティ比を２：２に変
更するようパルス信号が出力される。従って２：２とな
るタイミングでデューティ比が図５（ａ）に示すように
変更される。

【００１３】次いで時刻t₂〜t₃間には、アドレス番号２
の受信子局５ａに対する信号として、例えば機器のオン
命令が出力される。従ってこの命令の処理が実行され、
例えば受信子局５ａのリレーがオンとなる。そしてこの
命令の処理が完了すると、デューティ比が例えば３：１
のように引き延ばされ、オン状態であることが親局２側
に出力されることとなる。

【００１４】同様に時刻t₃〜t₄のタイミングでは、アド
レス番号３に対する受信子局５ｂに機器のオフ命令が出
力されている。アドレス番号３の受信子局５ｂは一致判
別部３３からの一致信号によって、リレー７ｂのオフ処
理が完了したことを示す信号を例えばデューティ比３：
１として出力する。同様にして時刻t₄〜t₅の間にはアド
レス番号４の送信子局４ｂにデータ転送命令が出力され
る。この送信子局４ｂに出力されている検出スイッチ６
ｂがオフ状態であれば、図５（ｂ）に示すようにオンと
は異なるデューティ比、例えば３：１の信号が親局２１
側に伝送される。このように送信子局、受信子局は夫々
のアドレス番号に相当する期間のＨレベルの信号に引き
続いてデューティ比を２：２又は３：１のように変更す
ることによって、機器のオン又はオフの信号を出力す
る。このように親局から伝送されてきた信号はいずれの
場合にも異なったデューティ比に変更することによって
その機器が接続されていることが親局側に認識できるよ
うにしている。親局２の送信データがそのままで変更さ
れていなければ、そのアドレス値を持つ子局は伝送線に
接続されていないこととなる。親局２内の子局異常判別
部１７はこのような異常状態を判別するものである。

【００１５】尚本実施例は送信子局及び受信子局の双方
が接続された伝送装置について説明しているが、送信子
局のみ又は受信子局のみを接続するような伝送装置を構
成することができることはいうまでもない。又本実施例
の親局から伝送されるデューティ比は一例であって、他
の種々のデューティ比を用いて信号を伝送することもで
きることはいうまでもない。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、親局から伝送線に送出されるパルス信号の電荷を子
局側で蓄積し子局の駆動電力としているため、子局側に
電源装置を設ける必要がなくなる。従って２線の伝送線
を用いることができ、配線工数の低減ができ、又子局自
体も小型化，低価格化することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による親局側の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本実施例の送信子局側の構成を示すブロック図
である。

【図３】本実施例の受信子局側の構成を示すブロック図
である。

【図４】本発明の一実施例によるデータ伝送装置の全体
構成を示すブロック図である。

【図５】本実施例による親局からの送信信号及び子局に
よってデューティ比が変更された後の波形を示すタイム
チャートである。

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ 親局 ３ 伝送線 ４，４ａ，４ｂ 送信子局 ５，５ａ，５ｂ 受信子局 １１ パルス信号発生部 １２ パルス信号送信部 １３ パルスカウンタ部 １４ パルス信号受信部 １５ 計測パルス発生部 １６ 子局種類設定部 １７ 子局異常判別部 １８ 電源部 ２１，３１ パルス信号検出部 ２２，３２ パルスカウンタ部 ２３，３３ 一致判別部 ２４，３４ アドレス設定部 ２５，３５ デューティ比変更部 ２６，３６ パルス信号発生部 ３７ デューティ比計測部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親局と複数の子局間を一対の伝送線で接
   続して構成されるデータ伝送装置であって、 前記親局は、 各子局毎にタイミングを分割し夫々のタイミングで送信
   信号に応じたデューティ比のパルス信号を送出するパル
   ス送出手段と、 前記データ伝送線より得られるパルス数を計数するパル
   スカウンタ部と、 前記パルスカウンタ部より計数される各子局毎のタイミ
   ングでそのデューティ比によって子局からの信号を受信
   するデータ受信手段と、を具備するものであり、 前記子局は、 伝送線の両端に接続されたダイオード及びコンデンサの
   直列接続体を有し、該コンデンサの端子電圧を電源とし
   て各部に供給する電源部と、 前記親局から得られるパルス信号を検出し計数するパル
   スカウンタ手段と、 各子局に固有のアドレスを設定するアドレス設定部と、 前記パルスカウンタ部の計数出力と前記アドレス設定部
   より設定されたアドレスとの一致を判別する一致判別部
   と、 前記一致判別部により一致が判別されたときに送信デー
   タに基づいて伝送パルスのデューティ比を変更するデュ
   ーティ比変更部と、を有するものであることを特徴とす
   るデータ伝送装置。
2. 【請求項２】 前記親局のパルス発生手段は、デューテ
   ィ比１：Ｎのパルス信号を順次送出するものであり、前
   記子局は親局の伝送するデータに基づいてそのデューテ
   ィ比を異なるように変更して伝送するものであることを
   特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
3. 【請求項３】 前記子局は、伝送するデータに基づいて
   親局から伝送されるデータのデューティ比を１：１及び
   Ｎ：１のいずれかに変更して伝送するものであることを
   特徴とする請求項２記載のデータ伝送装置。
4. 【請求項４】 前記親局は、前記子局に伝送する信号に
   基づいてそのデューティ比を変更するものであり、前記
   子局は前記一致判別手段による一致判別時に得られるデ
   ューティ比に基づいて受信信号を判別するデューティ比
   計測部を有するものであることを特徴とする請求項１記
   載のデータ伝送装置。
5. 【請求項５】 前記親局は、データ受信手段より得られ
   る受信信号のデューティ比が親局より送出したデューテ
   ィ比と同一である場合に子局の開放状態と判別する子局
   異常判別部を有するものであることを特徴とする請求項
   １〜４のいずれか１項に記載のデータ伝送装置。