JPH11163950A - 支線分岐装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で幹線と支線との間で迅速に信号
を中継することができる支線分岐装置を提供することで
ある。 【解決手段】 幹線側端子１１，１２と支線側端子２
１，２２との間に幹線から支線へ信号を伝送するための
バッファ回路３１，３２および支線から幹線へ信号を伝
送するためのバッファ回路３３，３４が接続されてい
る。送信中判断回路３５は、支線側端子１１上の信号の
有無に基づいてバッファ回路３１，３２またはバッファ
回路３３，３４を能動状態および高インピーダンス状態
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、幹線から支線を分
岐するための支線分岐装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信線の幹線から支線を分岐させると、
分岐点で支線長等に応じた反射波が発生する。それによ
り、支線長および支線上の通信装置の接続台数に大幅な
制約が生じる。そこで、分岐点での反射波による支線上
の制約を解消するために、リピータと呼ばれる支線分岐
装置が用いられている。

【０００３】図６は従来の支線分岐装置が用いられた通
信システムの構成を示すブロック図である。

【０００４】図６において、幹線ＭＬは、正極性側の伝
送線ＭＬ１および負極性側の伝送線ＭＬ２からなる。伝
送線ＭＬ１，ＭＬ２上の信号は、図７に示すように、互
いに相補な差動信号である。この幹線ＭＬには、１また
は複数の通信装置１が接続されている。

【０００５】幹線ＭＬには、支線分岐装置６を介して支
線ＢＬが接続されている。支線ＢＬは、正極性側の伝送
線ＢＬ１および負極性側の伝送線ＢＬ２からなる。伝送
線ＢＬ１，ＢＬ２上の信号も、互いに相補な差動信号で
ある。この支線ＢＬには通信装置２が接続されている。

【０００６】図８は従来の支線分岐装置６の構成を示す
ブロック図である。図８の支線分岐装置６は、通信プロ
トコル解釈回路６１、送受信判別回路６２、およびバッ
ファ回路６３，６４，６５，６６を含む。

【０００７】幹線側端子１１１，１１２は、幹線ＭＬの
伝送線ＭＬ１，ＭＬ２にそれぞれ接続される。また、支
線側端子１２１，１２２は、支線ＢＬの伝送線ＢＬ１，
ＢＬ２にそれぞれ接続される。幹線側端子１１１と支線
側端子１２１との間には、バッファ回路６３，６４が逆
並列に接続され、幹線側端子１１２と支線側端子１２２
との間には、バッファ回路６５，６６が逆並列に接続さ
れる。

【０００８】通信プロトコル解釈回路６１は、幹線側端
子１１１，１１２の信号の通信プロトコルを解釈し、そ
の信号が幹線ＭＬ上の通信装置１から支線ＢＬ上の通信
装置２へ送信される信号であるか否かを判別し、また支
線側端子１２１，１２２の信号が支線ＢＬ上の通信装置
２から幹線ＭＬ上の通信装置１へ送信されるべき信号で
あるか否かを判別する。なお、通信プロトコル解釈回路
６１が、幹線側端子１１１，１１２の信号のみを監視し
ている場合もある。

【０００９】送受信判別回路６２は、通信プロトコル解
釈回路６１の判別結果に基づいて信号の伝送方向を判別
する。幹線ＭＬから支線ＢＬに信号を伝送する場合に
は、バッファ回路６４，６６を能動状態にし、バッファ
回路６３，６５を高インピーダンス状態にする。それに
より、幹線側端子１１１，１１２の信号が支線側端子１
２１，１２２に伝送される。一方、支線ＢＬから幹線Ｍ
Ｌに信号を伝送する場合には、バッファ回路６３，６５
を能動状態にし、バッファ回路６４，６６を高インピー
ダンス状態にする。それにより、支線側端子１２１，１
２２の信号が幹線側端子１１１，１１２に伝送される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の支線分岐
装置６においては、通信プロトコル解釈回路６１で通信
プロトコルを解釈することにより信号の伝送方法を判別
しているので、構成が複雑になる。また、通信プロトコ
ル解釈回路６１が通信プロトコルの解釈に要する時間分
だけ信号の中継が遅れるという問題がある。

【００１１】本発明の目的は、簡単な構成で幹線と支線
との間で迅速に信号を中継することができる支線分岐装
置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係る支線分岐装置は、互いに相補な差動信号を伝送す
る第１および第２の伝送線からなる幹線に第３および第
４の伝送線からなる支線を接続するための支線分岐装置
であって、第１および第２の伝送線と第３の伝送線との
間に接続され、第１および第２の伝送線から与えられる
差動信号に対応する信号を第３の伝送線に与える第１の
バッファ手段と、第１および第２の伝送線と第４の伝送
線との間に接続され、第４の伝送線から与えられる信号
に対応する差動信号を第１および第２の伝送線に与える
第２のバッファ手段と、第４の伝送線が正側または負側
に駆動されているときに第１のバッファ手段を高インピ
ーダンス状態にしかつ第２のバッファ手段を能動状態に
する制御信号を発生し、第４の伝送線が高インピーダン
ス状態のときに第１のバッファ手段を能動状態にしかつ
第２のバッファ手段を高インピーダンス状態にする制御
信号を発生する設定手段とを備え、第１および第２のバ
ッファ手段は、設定手段からの制御信号に応答して能動
状態および高インピーダンス状態に設定されるものであ
る。

【００１３】本発明に係る支線分岐装置においては、支
線の第３の伝送線が幹線側から支線側への信号の伝送に
用いられ、支線の第４の伝送線が支線側から幹線側への
信号の伝送に用いられる。そして、第４の伝送線上の信
号の有無に基づいて信号の伝送方向が判別され、第１お
よび第２のバッファ手段が選択的に能動状態または高イ
ンピーダンス状態に設定される。

【００１４】第４の伝送線上に信号があるときには、第
４の伝送線が正側または負側に駆動されるので、支線側
から幹線側への信号の伝送と判別され、第１のバッファ
手段が高インピーダンス状態に設定されかつ第２のバッ
ファ手段が能動状態に設定される。第４の伝送線上に信
号がないときには、第４の伝送線が高インピーダンス状
態になるので、幹線側から支線側への信号の伝送と判別
され、第１のバッファ手段が能動状態に設定されかつ第
２のバッファ手段が高インピーダンス状態に設定され
る。

【００１５】第１のバッファ手段が高インピーダンス状
態に設定された場合には、第４の伝送線上の信号が第２
のバッファ手段を介して第１および第２の伝送線に差動
信号として伝送される。第２のバッファ手段が高インピ
ーダンス状態に設定された場合には、第１および第２の
伝送線上の差動信号が第１のバッファ手段を介して第３
の伝送線に単一の信号として伝送される。

【００１６】このように、第４の伝送線上の信号の有無
に基づいて信号の伝送方向が判別されるので、簡単な構
成で幹線と支線との間で迅速に信号を中継することがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
支線分岐装置を用いた通信システムの構成を示すブロッ
ク図である。

【００１８】図１において、幹線ＭＬは、正極性側の伝
送線ＭＬ１および負極性側の伝送線ＭＬ２からなる。伝
送線ＭＬ１，ＭＬ２上の信号は、互いに相補な差動信号
である。この幹線ＭＬには、１または複数の通信装置１
が接続されている。

【００１９】幹線ＭＬには、支線分岐装置３を介して支
線ＢＬが接続されている。支線ＢＬは、伝送線ＢＬａ，
ＢＬｂからなる。伝送線ＢＬａは、幹線ＭＬから支線Ｂ
Ｌへの信号の伝送に用いられ、伝送線ＢＬｂは、支線Ｂ
Ｌから幹線ＭＬへの信号の伝送に用いられる。支線ＢＬ
には、通信装置２が接続されている。

【００２０】図２は図１の支線分岐装置３の構成を示す
ブロック図である。図２の支線分岐装置３は、バッファ
回路３１，３２，３３，３４および送信中判断回路３５
を含む。

【００２１】幹線側端子１１，１２は、幹線ＭＬの伝送
線ＭＬ１，ＭＬ２にそれぞれ接続される。また、支線側
端子２１，２２は、支線ＢＬの伝送線ＢＬａ，ＢＬｂに
それぞれ接続される。

【００２２】バッファ回路３１の入力端子および反転入
力端子は、幹線側端子１１，１２にそれぞれ接続され、
バッファ回路３１の出力端子はバッファ回路３２の入力
端子に接続されている。バッファ回路３２の出力端子は
支線側端子２１に接続されている。

【００２３】バッファ回路３４の入力端子は、支線側端
子２２に接続され、バッファ回路３４の出力端子はバッ
ファ回路３３の入力端子に接続されている。バッファ回
路３３の出力端子および反転出力端子はそれぞれ幹線側
端子１１，１２に接続されている。バッファ回路３１，
３４はヒステリシス特性を有する。

【００２４】ここで、幹線側端子１１，１２上の信号を
それぞれ幹線信号ＭＡ，ＭＢとし、支線側端子２１，２
２上の信号をそれぞれ支線信号ＢＡ，ＢＢとする。ま
た、バッファ回路３１の出力信号を受信信号ＲＤとし、
バッファ回路３４の出力信号を送信信号ＳＤとする。

【００２５】送信中判断回路３５は、ＯＲ回路３６、フ
ォトカプラ３７，３８および抵抗Ｒ１，Ｒ２を含む。電
源電圧Ｖｃｃを受ける電源端子とノードＮ０との間にフ
ォトカプラ３７および抵抗Ｒ１が直列に接続され、ノー
ドＮ０と接地端子との間に抵抗Ｒ２およびフォトカプラ
３８が直列に接続されている。ノードＮ０は支線側端子
２２に接続されている。

【００２６】フォトカプラ３７，３８の出力信号Ｐ１，
Ｐ２はそれぞれＯＲ回路３６の一方の入力端子および他
方の入力端子に与えられる。ＯＲ回路３６の出力信号
は、イネーブル信号ＤＥとしてバッファ回路３２の反転
制御端子およびバッファ回路３３の制御端子に与えられ
る。

【００２７】図３は図２の支線分岐装置３の各部の信号
波形図である。図３を参照しながら図２の支線分岐装置
３の動作を説明する。

【００２８】幹線ＭＬから幹線側端子１１，１２に与え
られる幹線信号ＭＡ．ＭＢは、互いに相補的に正側およ
び負側に変化する差動信号である。支線ＢＬから支線側
端子２２に信号が与えられない場合には、支線側端子２
２は高インピーダンス状態となり、支線信号ＢＢは電源
電圧Ｖｃｃと接地電位との中間電位Ｖｃｃ／２となる。
それにより、フォトカプラ３７，３８が共にオンし、出
力信号Ｐ１，Ｐ２はローレベルとなり、イネーブル信号
ＤＥはローレベルとなる。

【００２９】その結果、バッファ回路３２が能動状態に
なり、バッファ回路３３が高インピーダンス状態にな
る。したがって、バッファ回路３１から幹線信号ＭＡ，
ＭＢに対応する受信信号ＲＤが出力され、バッファ回路
３２から受信信号ＲＤに対応する支線信号ＢＡが支線側
端子２１に出力される。

【００３０】支線ＢＬから支線側端子２２に支線信号Ｂ
Ｂが与えられると、支線側端子２２はその支線信号ＢＢ
に従って正側または負側に駆動される。支線側端子２２
が正側に駆動されたときには、フォトカプラ３７がオフ
し、出力信号Ｐ１がハイレベルとなり、フォトカプラ３
８がオンし、出力信号Ｐ２がローレベルとなる。それに
より、イネーブル信号ＤＥはハイレベルとなる。支線側
端子２２が負側に駆動されたときには、フォトカプラ３
７がオンし、出力信号Ｐ１がローレベルとなり、フォト
カプラ３８がオフし、出力信号Ｐ２がハイレベルとな
る。それにより、イネーブル信号ＤＥはハイレベルとな
る。

【００３１】その結果、バッファ回路３２が高インピー
ダンス状態になり、バッファ回路３３が能動状態にな
る。したがって、バッファ回路３４から支線側端子２２
上の支線信号ＢＢに対応する送信信号ＳＤが出力され、
バッファ回路３３から送信信号ＳＤに対応する幹線信号
ＭＡ，ＭＤが幹線側端子１１，１２にそれぞれ出力され
る。

【００３２】本実施例の支線分岐装置３においては、支
線側端子２２上の信号の有無に基づいて信号の伝送方向
が判別されるので、簡単な構成で幹線ＭＬと支線ＢＬと
の間で迅速に信号を中継することができる。

【００３３】本実施例では、バッファ回路３１，３２が
第１のバッファ手段に相当し、バッファ回路３３，３４
が第２のバッファ手段に相当し、送信中判断回路３５が
設定手段に相当する。

【００３４】図４は支線分岐装置３における送信中判断
回路３５の他の例を示す回路図である。

【００３５】図４に示す送信中判断回路３５は、比較器
４１，４２、ＯＲ回路４３および抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ
５，Ｒ６を含む。抵抗Ｒ３，Ｒ４は電源電圧Ｖｃｃを受
ける電源端子と接地端子との間に直列に接続され、抵抗
Ｒ３，Ｒ４間のノードＮ１は比較器４１の反転入力端子
に接続されている。また、抵抗Ｒ５，Ｒ６は電源端子と
接地端子との間に直列に接続され、抵抗Ｒ５，Ｒ６間の
ノードＮ２は比較器４２の非反転入力端子に接続されて
いる。

【００３６】比較器４１の非反転入力端子および比較器
４２の反転出力端子は、支線側端子２２に接続されてい
る。比較器４１，４２の出力信号Ｐ１，Ｐ２はＯＲ回路
４３の一方の入力端子および他方の入力端子にそれぞれ
与えられる。ＯＲ回路４３からはイネーブル信号ＤＥが
出力される。

【００３７】支線側端子２２が高インピーダンス状態と
なり、支線信号ＢＢが中間電位Ｖｃｃ／２になると、比
較器４１，４２の出力信号Ｐ１，Ｐ２は共にローレベル
となり、イネーブル信号ＤＥはローレベルとなる。

【００３８】支線側端子２２が正側に駆動されたときに
は、比較器４１の出力信号Ｐ１がハイレベルとなり、比
較器４２の出力信号Ｐ２がローレベルとなり、イネーブ
ル信号ＤＥはハイレベルとなる。支線側端子２２が負側
に駆動されたときには、比較器４１の出力信号Ｐ１がロ
ーレベルとなり、比較器４２の出力信号Ｐ２がハイレベ
ルとなり、イネーブル信号ＤＥはハイレベルとなる。

【００３９】図５は支線分岐装置３における送信中判断
回路３５のさらに他の例を示す回路図である。

【００４０】図５に示す送信中判断回路３５は、フォト
カプラ５１，５２、ＮＡＮＤ回路５３および抵抗Ｒ７，
Ｒ８，Ｒ９を含む。抵抗Ｒ７，Ｒ８は電源電圧Ｖｃｃを
受ける電源端子と接地端子との間に直列に接続され、抵
抗Ｒ７，Ｒ８間のノードＮ４は抵抗Ｒ９を介して支線側
端子２２に接続されている。

【００４１】また、支線側端子２１とノードＮ３との間
にフォトカプラ５１が接続され、ノードＮ３と支線側端
子２１との間にフォトカプラ５２が接続されている。ノ
ードＮ３はノードＮ４に接続されている。

【００４２】フォトカプラ５１，５２の出力信号Ｐ１，
Ｐ２は、ＮＡＮＤ回路５３の一方の入力端子および他方
の入力端子にそれぞれ与えられる。ＮＡＮＤ回路５３か
らはイネーブル信号ＤＥが出力される。

【００４３】支線側端子２２が高インピーダンス状態と
なり、支線信号ＢＢが中間電位Ｖｃｃ／２になると、フ
ォトカプラ５１，５２が共にオフし、出力信号Ｐ１，Ｐ
２はハイレベルとなる。それにより、イネーブル信号Ｄ
Ｅはローレベルとなる。

【００４４】支線側端子２２が正側に駆動されたときに
は、フォトカプラ５１がオンし、出力信号Ｐ１がローレ
ベルとなり、フォトカプラ５２がオフし、出力信号Ｐ２
がハイレベルとなる。それにより、イネーブル信号ＤＥ
はハイレベルとなる。支線側端子２２が負側に駆動され
たときには、フォトカプラ５１がオフし、出力信号Ｐ１
がハイレベルとなり、フォトカプラ５２がオンし、出力
信号Ｐ２がローレベルとなる。それにより、イネーブル
信号ＤＥはハイレベルとなる。

【００４５】なお、本発明の支線分岐装置は、差動信号
を用いたバス方式の種々の通信装置、例えば、プログラ
マブルコントローラ用の遠隔入出力装置（リモートＩ／
Ｏ装置）、その他の制御機器用の遠隔通信制御装置に適
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における支線分岐装置を用い
た通信システムの構成を示すブロック図である。

【図２】図１の支線分岐装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】図２の支線分岐装置の各部の信号波形図であ
る。

【図４】支線分岐装置における送信中判断回路の他の例
を示す回路図である。

【図５】支線分岐装置における送信中判断回路のさらに
他の例を示す回路図である。

【図６】従来の支線分岐装置を用いた通信システムの構
成を示すブロック図である。

【図７】幹線上の差動信号の波形図である。

【図８】従来の支線分岐装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１，２ 通信装置 ３ 支線分岐装置 １１，１２ 幹線側端子 ２１，２２ 支線側端子 ３１，３２，３３，３４ バッファ回路 ３５ 送信中判断回路 ＭＬ 幹線 ＢＬ 支線 ＭＬ１，ＭＬ２，ＢＬａ，ＢＬｂ 伝送線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに相補な差動信号を伝送する第１お
   よび第２の伝送線からなる幹線に第３および第４の伝送
   線からなる支線を接続するための支線分岐装置であっ
   て、 前記第１および第２の伝送線と前記第３の伝送線との間
   に接続され、前記第１および第２の伝送線から与えられ
   る差動信号に対応する信号を前記第３の伝送線に与える
   第１のバッファ手段と、 前記第１および第２の伝送線と前記第４の伝送線との間
   に接続され、前記第４の伝送線から与えられる信号に対
   応する差動信号を前記第１および第２の伝送線に与える
   第２のバッファ手段と、 前記第４の伝送線が正側または負側に駆動されていると
   きに前記第１のバッファ手段を高インピーダンス状態に
   しかつ前記第２のバッファ手段を能動状態にする制御信
   号を発生し、前記第４の伝送線が高インピーダンス状態
   のときに前記第１のバッファ手段を能動状態にしかつ前
   記第２のバッファ手段を高インピーダンス状態にする制
   御信号を発生する設定手段とを備え、 前記第１および第２のバッファ手段は、前記設定手段か
   らの制御信号に応答して能動状態および高インピーダン
   ス状態に設定されることを特徴とする支線分岐装置。