JPH076286A - テレメータ・テレコントロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズ、輻射等の発生を低減するとともに、
省スペース化を実現する。 【構成】 基本ユニット部２０と入出力ユニット部３０
の間を内部シリアルバス配線４０でディージィーチェイ
ン接続する。パラレルの共通母線を設ける必要がなくな
り、特にユニット数が少ない場合に省スペース化でき
る。また、ノイズ、輻射等の問題も生じにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送路を用いて遠隔地
に設置された設備の監視、制御を行うテレメータ・テレ
コントロール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレメータ・テレコントロール装置の構
成は、使用条件を限定しない汎用性を求める場合、対応
する設備の規模、条件に柔軟に対応可能な構成とする必
要がある。例えば図６に示されるように、この種のテレ
メータ・テレコントロール装置１は、複数のユニットを
マザーボード４に実装した構成を有している。

【０００３】実装される複数のユニットのうち符号２で
示されるユニットは例えば基本ユニット部であり、符号
３で示されるユニットは例えば入出力ユニット部３であ
る。基本ユニット部２は、通信に関する基本的な処理を
実行し、テレメータ・テレコントロール装置の各部を管
理し、またその他の機能に関する処理を実行する。基本
ユニット部２は、従って、テレメータ・テレコントロー
ル装置の機能のうち中枢的な機能を有するユニットであ
る。入出力ユニット部３は、他の設備との情報の入出力
のために使用されるユニットである。このようにユニッ
ト化するのは、詳細には、対応する設備に応じた形態で
情報を入出力する必要があり、また、設備規模に応じて
増減する入出力点数に対応するためである。

【０００４】基本ユニット部２と入出力ユニット部３の
間を接続するのは、マザーボード４上に並列に複数本走
るバス（共通母線）４Ａである。共通母線４Ａは、いわ
ゆるプリント配線技術によって形成される。共通母線４
Ａ上には、複数個のコネクタ４Ｂが設けられており、基
本ユニット部２及び入出力ユニット部３は、このコネク
タ４Ｂに接続され、マザーボード４に装着される。

【０００５】この様にマザーボード４上に共通母線４Ａ
を設けマザーボード４に基本ユニット部２及び入出力ユ
ニット部３を装着するのは、共通母線４Ａの長さに制約
があるからである。すなわち、基本ユニット部２及び入
出力ユニット部３相互の信号授受は全て共通母線４Ａを
介して行われているから、特に複雑な処理を実行する場
合等、共通母線４Ａでの信号は高速にする必要がある。
この速度は接続される設備の動作速度に応じて定めねば
ならず、通常、マイクロコンピュータの動作速度と同程
度の速度となる。この速度は、テレメータ・テレコント
ロール装置１自体が必要とする速度を大きく上回ってい
る。このような信号の高速化は、ノイズ、輻射若しくは
反射の発生要因になる。共通母線４Ａを短くするのはこ
れらを抑制しテレメータ・テレコントロール装置１自身
や他の装置への悪影響を避けるためであり、基本ユニッ
ト部２及び入出力ユニット部３をマザーボード４に取り
付ける背板構造を採用するのは制限された共通母線４Ａ
長のもとで実装密度を確保するためである。

【０００６】共通母線４Ａの長さは、例えば、５０ｃｍ
程度に制約される。従って、マザーボード４の寸法も、
この制約された共通母線４Ａ長を単位とした寸法に規格
化される。テレメータ・テレコントロール装置１を増設
等する場合には、このような規格寸法を有するマザーボ
ード４が単位となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように共通母線の
長さにより定まる規格寸法を有するマザーボードを単位
としてテレメータ・テレコントロール装置が設置される
場合、入出力ユニット部の個数が少なくても、規格寸法
を有するマザーボード１枚分の寸法が少なくとも必要と
なる。すなわち、小さなシステムでも装置構成が大きく
なり、必要とされる大きさ以上の設置スペースが必要と
なる。これは、省スペース化の妨げになる。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、輻射等の発生を防
止低減するとともに、省スペース化を実現することが可
能なテレメータ・テレコントロール装置を実現すること
を目的とする。

【０００９】

【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、本発明のテレメータ・テレコントロール装置
は、別体構成された複数のユニットと、これらのユニッ
ト間でシリアル伝送が行われるよう当該ユニット間をデ
ィージィーチェイン接続するシリアル接続手段と、を備
え、各ユニットが、上記シリアル接続手段との接続に係
りシリアル接続手段により伝送可能なシリアル形態と各
ユニットにおいて処理可能なパラレル形態相互間で信号
の形態を変換するバス変換部を含むことを特徴とする。

【００１０】また、本発明のテレメータ・テレコントロ
ール装置の構築方法は、別体構成された複数のユニット
にそれぞれシリアル／パラレル相互変換手段を設け、こ
れらのユニット間でシリアル伝送が行われるようシリア
ル接続手段により当該ユニット間をディージィーチェイ
ン接続することにより、本発明のテレメータ・テレコン
トロール装置を構築することを特徴とする。

【００１１】そして、本発明は、上記複数のユニットの
うち少なくとも１個が、通信回線を介して遠隔地と通信
する手段と、シリアル接続手段を介して他のユニットに
信号の送信又は受信を指示する手段と、を有し、他のユ
ニットが、シリアル接続手段を介して他のユニットから
信号の送信又は受信の指示を受信する手段と、この指示
に応じて対応する外部設備又は機器から情報を入力し又
は当該設備又は機器の制御を行う手段と、を備えること
を特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明においては、各ユニットにおいて、シリ
アル接続手段により伝送可能なシリアル形態と各ユニッ
トにおいて処理可能なパラレル形態相互間で、信号の形
態が変換される。ユニット間は、シリアル接続手段によ
り、ディージィーチェイン接続される。従って、別体構
成された複数のユニット間の信号伝送がシリアル伝送と
なる。これにより、ノイズ、輻射等が低減されると共
に、共通母線の使用に伴う寸法の制約が解除されること
となり、マザーボードの廃止、ひいては省スペース化が
実現される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、図面
に基づき説明する。

【００１４】図１及び図２には、本発明の一実施例に係
るテレメータ・テレコントロール装置の構成が示されて
いる。特に図１には外観が、図２には回路構成が、それ
ぞれ示されている。

【００１５】図１及び図２に示されるように、本実施例
のテレメータ・テレコントロール装置１０は、複数のユ
ニットをディージィーチェイン接続した構成を有してい
る。すなわち、ディージィーチェイン接続のための内部
シリアルバス配線４０を有している。ディージィーチェ
イン接続の対象となるユニットは、制御中枢として機能
する基本ユニット部２０と、対応する設備との接続のた
めの入出力ユニット部３０である。

【００１６】基本ユニット部２０は、図２に示されるモ
デム５０を介して通信回線との間で信号の授受を行う。
モデム５０はこの信号の変復調を行う回路である。基本
ユニット部２０は、モデム５０を介して回線から入力さ
れる情報、例えば設備の管理情報や制御情報を所定の形
態に変換し、ディージィーチェイン接続された入出力ユ
ニット部３０に出力する。また、入出力ユニット部３０
から収集した監視情報をモデム５０を介して回線に出力
する。

【００１７】入出力ユニット部３０は、取り扱う情報の
形態に応じて入出力を行う。また、基本ユニット部２０
からの指示に従い、バス配線４０上に信号を送出する。
また、図２に示すように、入出力ユニット部３０として
は、接続される図示しない設備の信号入出力形態に応
じ、デジタル入力ユニット、デジタル出力ユニット、ア
ナログ入力ユニット、アナログ出力ユニット等、複数の
ユニットが設置される。

【００１８】内部シリアルバス配線４０は、基本ユニッ
ト部２０及び入出力ユニット部３０の間を縫うようにか
つ巡回的に接続する。すなわち、ディージィーチェイン
バスを構成する。

【００１９】パーソナルコンピュータ６０は、テレメー
タ・テレコントロール装置１０の機能設定やその機能の
設定状況を確認するモニターとして使用される。従っ
て、パーソナルコンピュータ６０は、機能設定時やメン
テナンス時にのみテレメータ・テレコントロール装置１
０に接続される。通常は接続されない。

【００２０】図３には、基本ユニット部２０及び入出力
ユニット部３０の構成が示されている。

【００２１】この図に示されるように、基本ユニット部
２０は、通信処理部２１、Ｓ／Ｐ変換部２２、情報交換
部２３、バス処理部２４、記憶部２５、バス変換部２
６、ＳＩ／Ｏ部２７から構成されている。また、入出力
ユニット部３０は、バス変換部３１、入出力処理部３２
及び入出力部３３から構成されている。

【００２２】回線からの受信時においてモデム５０によ
って復調される信号はシリアル信号である。Ｓ／Ｐ変換
部２２はこれをパラレル信号に変換する。通信処理部２
１は、Ｓ／Ｐ変換部２２から出力されるパラレル信号に
ついて、プロトコル変換やフォーマット変換等の処理を
施す。通信処理部２１は、これ以外にも、通信に関する
各種の処理機能を有している。通信処理部２１によるプ
ロトコル変換やフォーマット変換の結果基本ユニット部
２０内部で処理可能な形態となったパラレル信号は、情
報交換部２３を介してバス処理部２４に供給される。逆
に、送信時には、バス処理部２４から情報交換部２３を
介して通信処理部２１にパラレル信号が供給され、この
パラレル信号が通信に適する形態に変換される。通信に
適する形態に変換されたパラレル信号はＳ／Ｐ変換部２
２に供給される。Ｓ／Ｐ変換部２２は送信すべき信号を
シリアル信号に変換し、モデム５０に供給する。モデム
５０はこれを変調して回線に送出する。バス処理部２４
は、バス変換部２６に対し、入出力を要求する。すなわ
ち、基本ユニット部２０から入出力ユニット部３０に対
し情報の入力を要求する場合には、バス処理部２４はバ
ス変換部２６に対し情報入力要求を発する。逆に、基本
ユニット部２０から入出力ユニット部３０に情報の出力
を要求する場合には、出力すべき情報に係るパラレル信
号が、バス処理部２４からバス変換部２６に供給され
る。

【００２３】まず、基本ユニット部２０から入出力ユニ
ット部３０に対し情報の入力を要求する場合には、バス
変換部２６は、バス処理部２４からの要求に応じて情報
入力要求を示すパラレル信号をシリアル信号に変換して
内部シリアルバス配線４０上に送出する。入出力ユニッ
ト部３０のバス変換部３１は基本ユニット部２０のバス
変換部２６と同様に内部シリアルバス配線４０に接続さ
れており、基本ユニット部２０から伝送されるシリアル
信号を入出力ユニット部３０の内部で処理可能なパラレ
ル信号に変換する。入出力処理部３２は、バス変換部３
１によって得られるパラレル信号を解釈する。この解釈
の結果、当該パラレル信号が情報入力要求とされた場合
には、入出力処理部３２は必要に応じて情報入力要求に
データを付加する。このデータは、バス変換部３１によ
り、受信したシリアル信号に付加され、後段の入出力ユ
ニット部３０等に送信すべく、内部シリアルバス配線４
０上に送出される。各入出力ユニット部３０は、前段の
ユニット、すなわち基本ユニット部２０又は直前の入出
力ユニット部３０から内部シリアルバス配線４０を介し
て受信した情報入力要求について同様の処理を施し、後
段のユニット、すなわち直後の入出力ユニット部３０又
は基本ユニット部２０に対し、必要に応じてデータが付
加されたシリアル信号を供給する。バス処理部２４は、
循環してきた信号を受信し、各入出力ユニット部３０に
より入力された情報を収集する。

【００２４】各入出力ユニット部３０において付加され
るデータは、入出力部３３を介し外部から収集されるデ
ータである。すなわち、各入出力ユニット部３０のうち
入力機能を備えるものは、対応する設備・機器から、例
えば監視情報に関する信号を入力する。入出力ユニット
部３０がアナログ信号を入力する場合にはこのユニット
は図２に示されるようにアナログ入力ユニットと呼ば
れ、デジタル信号を入力する場合にはデジタル入力ユニ
ットと呼ばれる。同様に、入出力ユニット部３０がアナ
ログ信号を出力する場合にはこのユニットはアナログ出
力ユニットと呼ばれ、デジタル信号を出力する場合には
デジタル出力ユニットと呼ばれる。

【００２５】逆に、基本ユニット部２０から入出力ユニ
ット部３０に情報の出力を要求する場合には、出力すべ
き情報に係るパラレル信号が、バス処理部２４からバス
変換部２６に供給される。バス変換部２６はこれをシリ
アル信号に変換し内部シリアルバス配線４０上に送出す
る。送信の対象となるパラレル信号は、例えば管理情
報、制御情報に関する信号である。入出力ユニット部３
０のバス変換部３１は上述したようにシリアル／パラレ
ル変換を行い、入出力処理部３２は得られるパラレル信
号を解釈する。入出力処理部３２は、このパラレル信号
に含まれるデータのうち自己が必要とするデータを取り
出し、入出力部３３を介し対応する設備・機器に出力す
る。バス変換部３１は、受信したシリアル信号を、後段
の入出力ユニット部３０等に送信すべく、内部シリアル
バス配線４０上に送出する。各入出力ユニット部３０
は、前段のユニットから内部シリアルバス配線４０を介
して受信したデータについて同様の処理を施し、後段の
ユニットにこのデータに係るシリアル信号を供給する。

【００２６】なお、基本ユニット部２０の記憶部２５
は、各種機能の設定情報を格納する書き込み可能な不揮
発性メモリである。書き込みは、バス処理部２４によっ
て行われる。また、Ｓ Ｉ／Ｏ部２７は、マイクロコン
ピュータ６０との接続のためのシリアルインタフェース
である。さらに、バス処理部２４は、必要に応じ、デー
タ入出力動作の正常／異常の判定を行い、各入出力ユニ
ット部３０の状態を監視し、データの再送等を実行す
る。

【００２７】次に、内部シリアルバス配線４０における
信号形態について説明する。

【００２８】まず、基本ユニット部２０が入出力ユニッ
ト部３０から情報を収集する場合の形態が、図４に示さ
れている。この場合、基本ユニット部２０は、先行パッ
ド、ヘッダ及び後行パッドから構成される情報入力要求
Ｄ１に係るシリアル信号を、内部シリアルバス配線４０
上に送出する。先行パッドは情報の先頭を、ヘッダは情
報の種別を、後行パッドは情報の終結を、それぞれ示し
ている。基本ユニット部２０の直後に接続されている入
出力ユニット部３０が入力ユニットである場合、このユ
ニットは対応する設備・機器から収集したデータを情報
部１として付加する。情報部１は、情報の種別を示す情
報番号、要求される情報及びその他の付加情報で構成さ
れる。その結果得られる情報Ｄ２は、後段の入出力ユニ
ット部３０に送信される。情報Ｄ２を受信した入出力ユ
ニット部３０が入力ユニットである場合、このユニット
は対応する設備・機器から収集したデータを情報部２と
して付加する。その結果得られる情報Ｄ３は、後段の入
出力ユニット部３０に送信される。情報Ｄ３を受信した
入出力ユニット部３０が出力ユニットである場合、この
ユニットはデータを付加することなく、情報Ｄ４として
後段のユニットである基本ユニット部２０に送信する。
基本ユニット部２０は、受信した情報のチェックを行
い、正常であれば、モデム５０を通して回線上に情報を
送出する。また、異常であれば、再送等の異常処理を行
う。

【００２９】次に、基本ユニット部２０から入出力ユニ
ット部３０に情報を出力する場合の形態が、図５に示さ
れている。この場合、基本ユニット部２０は、先行パッ
ド、情報部（この図では情報部１及び２）、ヘッダ及び
後行パッドから構成される情報出力要求Ｄ１１に係るシ
リアル信号を、内部シリアルバス配線４０上に送出す
る。先行パッドは情報の先頭を、ヘッダは情報の種別
を、情報部は情報の種別を示す情報番号、要求される情
報及びその他の付加情報を、後行パッドは情報の終結
を、それぞれ示している。基本ユニット部２０の直後に
接続されている入出力ユニット部３０が出力ユニットで
ある場合、このユニットは情報部に含まれる自己宛ての
データを取り込む。出力要求Ｄ１１は、そのまま情報Ｄ
１２として後段の入出力ユニット部３０に送信される。
情報Ｄ１２を受信した入出力ユニット部３０が出力ユニ
ットである場合、このユニットは情報部に含まれる自己
宛てのデータを取り込む。情報Ｄ１２は、そのまま情報
Ｄ１３として後段の入出力ユニット部３０に送信され
る。情報Ｄ１３は、後段の入出力ユニット部３０に送信
される。情報Ｄ１３を受信した入出力ユニット部３０が
入力ユニットである場合、このユニットはデータを取り
出すことなく、情報Ｄ１４として後段のユニットである
基本ユニット部２０に送信する。基本ユニット部２０
は、受信した情報のチェックを行い、正常であれば、モ
デム５０を通して回線上に情報を送出する。また、異常
であれば、再送等の異常処理を行う。

【００３０】以上、基本ユニット部２０と入出力ユニッ
ト部３０の間の情報の入出力形態例について説明した
が、ヘッダ及び情報部の内容設定により、様々な機能を
実現することができる。

【００３１】このような構成により、本実施例によれ
ば、共通母線を使用することによるノイズ、輻射等を防
止できる。また、マザーボードを廃止できるため、省ス
ペース化を実現できる。

【００３２】さらに、基本ユニット部２０と入出力ユニ
ット部３０の間の信号速度は、通信回線を介して行う通
信の速度に比べて、２倍乃至３倍の速度で足りる。無
論、この速度でも、機能を満足する上で支障にならな
い。従って、マイクロコンピュータの動作速度のような
高速動作は必要とならない。すなわち、テレメータ・テ
レコントロール装置１０の内部シリアルバス配線４０に
おける信号速度は、従来のマザーボード上に形成された
共通母線での信号速度に比べて、５０分の１乃至１００
分の１程度の速度となり、シールド等の対策は不要とな
る。

【００３３】また、基本ユニット部２０及び入出力ユニ
ット部３０を信号が通過する毎に、バス変換部２６や３
１により信号が新たに生成され、かつ増幅されるため、
信号波形の減衰等が防止される。

【００３４】さらに、ディージィーチェインバス方式を
採用しているため、ユニットの配列・接続順序に従い信
号が流れるから、この接続順にユニットに番号を付する
ことができる。このユニットに付けた番号をもとに、ユ
ニットの指定、指定ユニットに対する機能指示を基本ユ
ニット部２０から行うことができるため、従来において
機能の選択及びユニットのアドレス指定のために不可欠
であったすべての設定用スイッチを廃止できる。

【００３５】また、基本ユニット部２０は入出力ユニッ
ト部３０の機能について指示するのみであり制御機能を
備える必要がない。従って、この機能指示の内容をパー
ソナルコンピュータ６０等で作成し、作成された機能指
示を記憶部２５に格納しておけば、電源投入当初から自
動的に動作させることができる。機能指示の設定がパー
ソナルコンピュータ６０で行えることは、パーソナルコ
ンピュータ６０のディスプレイに表示される設定方法を
考慮するだけで、専門知識のない人でも、例えばマニュ
アルに従って容易に機能を選択できる。さらに、このこ
とは、例えば、入出力ユニット部３０の故障時に機能指
示の再設定をすることなく入出力ユニット部３０の交換
が可能となり、テレメータ・テレコントロール装置１０
を遠隔地に新たに設定した後の保守や点検が簡単に行え
ることを意味する。

【００３６】また、本実施例では基本ユニット部２０及
び入出力ユニット部３０相互間でシリアル伝送を行って
いる。従って、装置を安価かつ簡素に構成するために、
各ユニットにマイクロコンピュータを搭載することが有
意である。このように各ユニットにマイクロコンピュー
タを搭載すると、従来基本ユニット部２０で集中的に行
ってきた各種機能（例えば、入力チェック、スケール変
換、警報判定、フリッカ機能等）を各ユニット毎に分散
して行うことが可能になる。なお、基本ユニット部２０
に搭載されるマイクロコンピュータはもとより、各入出
力ユニット部３０に搭載されるマイクロコンピュータは
高機能、高速度でなくてもよい。

【００３７】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々
変更できる。例えば、バス変換部を電気信号−光信号変
換部として構成し、内部シリアルバス配線４０を光バス
ケーブルで構成してもよい。さらに、本発明は、同様の
入出力部を持つ装置、例えばプログラマブルコントロー
ラ、電子計算機の制御用入出力装置などに広く適用でき
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各ユニットにおいて、シリアル／パラレル相互変換を行
いつつ、ユニット間をディージィーチェイン接続するシ
リアル接続手段により別体構成された複数のユニット間
でシリアル伝送を行うようにしたため、ノイズ、輻射等
が低減されると共に、共通母線の使用に伴う寸法の制約
が解除されることとなり、マザーボードの廃止、ひいて
は省スペース化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るテレメータ・テレコン
トロール装置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】この装置の構成を示すブロック図である。

【図３】この装置の要部構成を示すブロック図である。

【図４】この装置の入力情報の形態を示す図である。

【図５】この装置の出力情報の形態を示す図である。

【図６】一従来例に係るテレメータ・テレコントロール
装置の概略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ テレメータ・テレコントロール装置 ２０ 基本ユニット部 ３０ 入出力ユニット部 ２６，３１ バス変換部 ４０ 内部シリアルバス配線 ５０ モデム ６０ パーソナルコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高井 健介 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 別体構成された複数のユニットと、 これらのユニット間でシリアル伝送が行われるよう当該
   ユニット間をディージィーチェイン接続するシリアル接
   続手段と、 を備え、 各ユニットが、上記シリアル接続手段との接続に係りシ
   リアル接続手段により伝送可能なシリアル形態と各ユニ
   ットにおいて処理可能なパラレル形態相互間で信号の形
   態を変換するバス変換部を含むことを特徴とするテレメ
   ータ・テレコントロール装置。
2. 【請求項２】 別体構成された複数のユニットにそれぞ
   れシリアル／パラレル相互変換手段を設け、 これらのユニット間でシリアル伝送が行われるようシリ
   アル接続手段により当該ユニット間をディージィーチェ
   イン接続することにより、 請求項１記載のテレメータ・テレコントロール装置を構
   築することを特徴とするテレメータ・テレコントロール
   装置の構築方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のテレメータ・テレ
   コントロール装置又はその構築方法において、 上記複数のユニットのうち少なくとも１個が、 通信回線を介して遠隔地と通信する手段と、 シリアル接続手段を介して他のユニットに信号の送信又
   は受信を指示する手段と、 を有し、 他のユニットが、 シリアル接続手段を介して他のユニットから信号の送信
   又は受信の指示を受信する手段と、 この指示に応じて対応する外部設備又は機器から情報を
   入力し又は当該設備又は機器の制御を行う手段と、 を備えることを特徴とするテレメータ・テレコントロー
   ル装置又はその構築方法。