JPS58161440A - 線路障害検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する分野 本発明は線路障害検出方法に係り５、特にケーブルに複
数の端末を接続してデータ通信を行なう通信システムに
おけるケーブルの障害の検出方法に関するものである。

従来技術の構成・欠点 従来、この種の通信システムにおいては、ケーブルの障
害に対する信頼性をより向上させるため、複数のケーブ
ルを物理的に離間して設置し、これらのケーブルを同時
に、若しくは切換えて使用する方法が行なわれていた。

前者における複数のケーブルを同時に使用する方法は、
その同時使用のアルゴリズム（１面理）及びそれを実現
する通信制御装置の構成が？、ｗ雑になるという欠点を
持っている。また、後者は、ケーブル１本に対し１台の
制御局を設け、ポーリング／セレクテイング方式によっ
て通信を行Ｉようことにより、通信制御と併せてケーブ
ルの障害の検出を行ない、その障害が検出された場合に
、他のケーブルに切換える方法を用いるものであるため
、制・脚間が存在することによる信頼性の低下、及びポ
ーリング時間に起因するケーブル切換え完了までの時間
遅延を伴うなどの欠点を持っている。

従来ではこれらの欠点を解決する方法として、ケーブル
の障害をケーブル上の各端末が独立に検知して、接続す
るケーブルを切換えるようにした方法が提案されている
。この方法におけるケーブルの障害の検出は、３本の導
線を含むケーブルの両端から１つの導線を基準に互いに
他の導線に、正及び負（一端が正で他端が負）の電圧を
印加し、各端末において、それら正、負の両電圧によっ
て生ずる電位差を検出できる場合を正常、検出できない
場合を異常として行なわれるものであった。

ところが、従来のこのような方法では、ケーブルの障害
のうち、ケーブルの完全切断についてはケーブル上のす
べての端末で検出できるが、ケーブルが完全切断できな
い場合、例えば３本の導線の　　□うちの１本の導線だ
けが切断された場合には、その切断点から上流（その導
線に電圧を供給している電源に近い方）に接続されてい
る端末は、ケーブルの障害を検知できないという欠点が
あった。

本発明の目的 本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、１本のケーブルに複数の通信機能を
有する端末をアダプタを介して接続し、１つの端末が送
信したメツセージは他方のすべての端末で受信できるよ
うにして通信を行なう通信、システムで、前記ケーブル
は３本の導線により構成され、該ケーブルの一端に設置
された第１の電圧印加装置により、第１の導線を基準に
第２の導線に正（又は負゛）の一定電圧を印加し、前記
ケーブルの他端に設置された第２の電圧印加装置により
、前記第１の導線を基準に第３の導線に負（又は正）の
一定電圧を印加し、前記アダプタは前記ケーブルとの接
続点における前記第２の導線と第３の導線との間の直流
電位差を調べる検出機−構を有し、前記接続点において
所定の電位差が検出された場合を正常とし、該所定の電
位差より小さい場合を異常として、前記ケーブルの障害
を検出する方法において、前記ケーブルの両端に設置さ
れる前記第１及び第２の各電圧印加装置に、それぞれが
電圧を供給すべき導線以外の導線の状約を監視する機能
を設け、前記第１ないし第３の各導線のいずれに障害が
起っても、前記第１及び第２の各電圧印加装置の電圧供
給を停止して、前記ケーブルに接続された端末のすべて
が、前記障害を検出できるようにしてなる線路障害検出
方法を提供することを目的としている。

本発明の構成 以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明が適用される通信システムの基本形態を
示す概略構成図である。第１図において、１はケーブル
、２はケーブル１の終端抵抗、３はケーブル１に接続さ
れる通信機能を持つ端末である０このような構成を有す
る通信システムでは、例えばＣＳ　ＭＡ　（Ｃａｒｒｉ
ｅｒ　５ｅｎｓｅ　Ｍｕｌ　ｔ　１ｐｌｅ　Ａｃｃｅｓ
ｓ　）のような既知の通信方式を用いてデータの交換を
行なうことができる。

第２図は本発明に係わる線路障害検出方法が実施される
通信システムを示す概略構成図である。

第２図において、４ａ、４ｂはそれぞれケーブル１の障
害検出機能を持つ電源であり、４ａをマスク電源、４ｂ
をスレーブ電源とする。５はケーブル障害を検出し、端
末３からの指示により接続するケーブルを切換える機能
を持つアダプタである。

ただし、ここでは接続するケーブルを切換える機構につ
いては、本発明の要旨外であり、その説明は省略する。

第３図及び第４図は本発明に適用される代表的なケーブ
ルを示す模式図である。第３図はシールド付き同軸ケー
ブルの場合、第４図はシールド付きツイストペアケーブ
ルの場合をそれぞれ表わしている。第３図中、１１は同
軸ケーブルのシールド、１２は外側の信号線、１３は内
側の信号線である。第４図中、１４はシールド、１５．
１６はツイストペア信号線である。本発明に用いられる
ケーブルとしては、第３図の各信号線１２．１３及びシ
ールド１１は、第４図の各信号線１５゜１６及びシール
ド１４にそれぞれ対応するものと考えて良い。

第５図は本発明に係る上記第２図にあるマスタ電源４ａ
及びスレーブ電源４ｂとケーブルとの接続態様を示す構
成図である。＠５図において、２１はスタートスイッチ
、２２はスタートスイッチ２１が閉成されてから一定時
間（を秒とする）だけ理論「１」信号を出力するパワー
オンタイマである。

２３は信号線１３に重畳されている直流電圧が、あらか
じめ決められた許容電圧範囲に入っているかどうかを監
視する電圧比較器であり、許容電圧範囲に入っている場
合には論理「１」信号を、そうでない場合には論理「０
」信号を出力する。２４はＯＲゲートであり、パワーオ
ンタイマ２２の出力と電圧比較器２３の出力とのＯＲ条
件をとった信号を出力する。２５はＯＲゲート２４の出
力が論理「１」の時に、正電圧［＋ｘボルト（Ｘ＞０　
）とする］を信号線１２に供給する電源である。２６は
マスク電源４ａ及びスレーブ電源４ｂが、各信号線１２
．１３上の交流信号に対する負荷となることを防止する
ための高周波阻止コイルである。

２７は信号線１２又は１３が切断された時に、その切断
地点から下唖（その信号線に電圧を供給している電源か
ら遠い方）の信号線に直流電位（０ボルト）を与えるた
めの抵抗であり、その抵抗値としては、例えば信号線１
２又は１３の直流抵抗の約１０倍程度の値とする。２８
は信号線１２に重畳されている直流電圧が、あらかじめ
決められた許容電圧範囲に入って′いるかどうかを監視
する電圧比較器であり、許容電圧範囲に入っている場合
には論理「１」信号を、そうでない場合には論理「０」
信号を出力する。２９は電圧比較器２８の出力が論理「
１」の時に、負電圧［−ｙボルト（ｙ＞Ｏ）とする〕を
信号線１３に供給する電源である。なお、第５図ではケ
ーブル１の終端抵抗についての表記は省略しである。

本発明の動作 次に、第５図の動作について述べる。初期状態では、マ
スク電源４ａのパワーオンタイマ２２の出力と電圧比較
器２３の出力とは共に論理ｒＯＪであるから、ＯＲゲー
ト２４の出力も論理「０」であり、電源２５は電圧を供
給しない。したがって、信号線１２のシールド１１に対
する電位は０ボルトである。一方、スレーブ電源４ｂで
も電圧比較器２８の入力が０ボルトであるから、その出
力は論理「０」であり、電源２９はやはり電圧を供給す
ることなく、信号線１３のシールド１１に対する電位は
０ボルトである。この時の各信号線１２．１３間の電位
差は０ボルトであり、これはスタートスイッチ２１が閉
成される前、すなわち初期状態、及びケーブル１に障害
が発生した後における状態を示している〇 さて、マスク電源４ａ及びスレーブ電源４ｂを動作させ
るべく、最初にスタートスイッチ２１を閉成する。スタ
ートスイッチ２１が閉成されるとパワーオンタイマ２２
はｔ秒間だけ論理「１」を出力し、それによりＯＲゲー
ト２４も論理「１」を出力する。’ｓｅｔ源２５はＯＲ
ゲート２４の出力が論理「１」になったことにより、信
号線１２に電圧の供給を開始する。ここで、高周波阻止
コイル２６、信号線１２．シールド１１．抵抗２７等の
直流抵抗分による電圧損失を無視すると、結局、信号線
１２に＋Ｘボルトの電圧が印加されたことになる。信号
線１２に＋Ｘボルトの電圧が印加されると、スレーブ電
源４ｂの電圧比較器２８は論理「１」を出力し、その結
果電源２９が動作を開始し、信号線１３に−ｙボルトの
電圧を供給する。

マスク電源４ａのパワーオンタイマ２２は、スレーブ電
源４ｂが信号線１２上の＋Ｘボルトを検出し、電源２９
が信号線１３に−ｙボルトの電圧を印加するのに十分な
時間（前述の１秒）だけ論理「１」を出力するようにす
る。このようにすることにより、パワーオンタイマ２２
の出力が論理ｒＯＪに戻った後にも、電圧比較器２３の
論理「１」の出力によってＯＲゲート２４の出力は論理
「１」に保持され、電源２５は信号線１２に電圧の供給
を続けることができる。この時の各信号線１２．１３間
の電圧はＸ＋ｙ・ボルトであり、このため、ケーブル１
に接続された各アダプタ５（第５図には図示されない）
はこの電圧を検出し、ケーブル１には伺らの障害が無い
ことを検知できる。

第６図は５４５図に示すマスタ電源’４　ａとスレーブ
電源４ｂとの動作態様を明示する説明図である。

第６図にはスター４鼾スイツチ２１が閉成されてからｔ
秒経過するまで、及び１秒経過後のマスク電源４ａとス
レーブ電源４ｂとの動作態様が示されている。第６図に
明示されるように、を秒経過後は、マスク電源４ａはス
レーブ電源４ｂに、スレーブ電源４ｂはマスク電源４ａ
にそれぞれ従属して動作するものである。言い換えると
、マスク電源４ａは、スレーブ′鑞源４ｂが正常に動作
し、かつ、信号線１３．シールド１１に障害が無い場合
にのみ所定の動作をなし、また、スレーブ電源４ｂは、
マスク電源４ａが正常に動作し、かつ、信号線１２．シ
ールド１１に障害が無い場合にのみ所定の動作をする。

したがって、マスク電源４ａ。

スレーブ電源４ｂ共に、すべての信号線１２゜１３及び
シールド１１に障害が無い場合にのみ電圧供給動作を行
ない、その時の各信号線１２．　　１３間の電位差はＸ
＋ｙボルトであるから、各アダプタ５は各信号線１２．
＋３間の直流電位差がｘ＋ｙボルトであるか否かを検査
することにより、いかなるケーブル１の障害も容易に検
出できる。

第７図は本発明の一実施例であるケーブルが完全に切断
された場合の線路障害検出方法を示す説明図、第８図は
本発明の他の実施例であるケーブルが部分的に切断され
た場合の線路障害検出方法を示す説明図であって、第２
図及び第５図と同等部分は同一符号を用いて表示してあ
り、その詳細な説明は省略する。

第７図において、３１はケーブル１の切断箇所である。

ケーブル１が切断箇所３１で完全に切断されると、マス
ク電源４ａは信号線１３上の−ｙボルトの電圧を検出で
きなくなるので、信号線１２への＋Ｘボルトの電圧供給
を直ちに停止する。まり、スレーブ電源４ｂも信号線１
２上の＋Ｘボルトの電圧を検出できなくなるので、信号
線１３への−ｙボルトの電圧供給を停止する。したがっ
て、各信号線１２．１３間の電位差は０ボルトとなり、
各アダプタ５はケーブル１に障害が発生したことを検知
することができる。この場合、各マスク電源４ａ及びス
レーブ電源４ｂの動作は、はとんど同時に行なわれる。

第８図において、５ａ、５ｂはアダプタ、４１はケーブ
ル−１の切断箇所である。ケーブル１の信号線１３が切
断箇所４１で切断障害を起すと、各マスク電源４ａ及び
スレーブ電源４ｂの動作は次のようになる。

■　マスク電源４ａは信号線１３が切断されたことによ
り、スレーブ電源４ｂが供給する一ｙボルトの電圧を検
出できなくなるので、信号線１２への＋Ｘボルトの電圧
供給を停止する。

■　スレーブ電源４ｂは、マスク電源４ａが信号線１２
への＋Ｘボルトの電圧供給を停止したので、信号線１２
上の＋Ｘボルトの電圧を検出できなくなり、信号線１３
への−ｙボルトの電圧供給を停止する。

王妃■、■の各動作により各信号線１２．１３間の電位
差はケーブル１上のどの位置においても０ボルトである
から、各アダプタ５ａ、５ｂはその接続位置にかかわら
ずケーブル１の障害を検知することができる。この場合
、マスク電源４ａの電圧供給動作が停止された後、スレ
ーブ電源４ｂの電圧供給動作が停止されるので、切断箇
所４１−マスタ電源４ａ間に接続されたアダプタ５ａと
、切断箇所４１−スレーブ電源４ｂ間に接続されたアダ
プタ５ｂとでは、ｘ＋ｙボルトの電圧を検出できなくな
る時間、すなわち障害検出時間に差を生ずる。この差は
、各マスク電源４ａ及びスレーブ電源４ｂ内の回路遅延
とケーブル１の伝播遅延とが原因となるものであるが、
この値は、通常端末３の動作速度に比較して極めて小さ
いものであるので、各アダプタ５ａ　、５ｂはほとんど
同時にケーブル１の障害を検知することができる。ここ
で、各アダプタ５ａ　、５ｂにおける障害検出機構につ
いては、従来から実現されている構成のものであり、本
発明の範囲内のものではないから、その説明は省略する
。

発明の他の実施例 なお、上記各実施例ではシールド付き同軸ケーブルの場
合について説明したが、本発明はこれに限定されること
なく、３つ以上の導体を含むケーブルであれば上記各実
施例と同様に適用することができる。

また、本発明において使用される上記パワーオンタイマ
は、これに代えて、操作者がスイッチ操作により行なう
ようにしても良い。

本発明の効果 以上のように、本発明に係る線路障害検出方法によれば
、ケーブルの両端にマスタ′−源とスレーブ電源をそれ
ぞれ設置し、これら各電源に相互監視機能を設け、上記
各電源は互いに他の電源からの印加電圧の状態に従属し
て動作されるようにすることにより、ケーブルに接続さ
れる各端末は、どのようなケーブルの障害をも、はとん
ど即時に検出すること゛ができるようにしたものである
から、ケーブルの障害の検出精度を高めると共に、通信
システムの信頼性を一層向上させ得る一優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される通信システムの基本形態を
示す概略構成図、第２図は本発明に係る線路障害検出方
法が実施される通信システムを示す概略構成図、第３図
及び第４図は本発明に適用される代表的なケーブルを示
す模式図、第５図は本発明に係る上記第２図にあるマズ
タ電源及びスレーブ電源とケーブルとの接続態様を示す
構成図、第６図は第５図に示すマスク電源とスレーブ電
源との動作態様を明示する説明図、第７図は本発明の一
実施例であるケーブルが完全に切断された場合の線路障
害検出方法を示す説明図、第８図は本発明の他の実施例
であるケーブルが部分的に切断された場合の線路障害検
出方法を示す説明図である。 １・・・−・・・ケーブル、２・・・・−終端抵抗、３
・−・一端末、４ａ・−−−−−マスタ電源、４　ｂ　
・−・・−スレーブ電源、５゜５　ａ　、　５　ｂ−−
−・・・−アダプタ、１１　・・・−シールド、１２．
１３−一・・−信号線、２１　・−・・−スタートスイ
ッチ、２２・・・−・・・パワーオンタイマ、２３．２
８・・・−・・−電圧比較器、２４・・・・・・・・・
ＯＲゲート、２５．２９−・・・・・−電源、２６−・
・・・・・・・高周波阻止コイル、２７・・−一重部７
、 抵抗、３１　、４１−・・−ケーブル１の切断箇所。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　葛野信−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １本のケーブルに複数の通信機能を有する端末をアダプ
   タを介して接続し、１つの端末が送信したメツセージは
   他方のすべての端末で受信できるようにして通信を行な
   う通信システムで、前記ケーブルは３本の導線により構
   成゛され、該ケーブルの一端に設置された第１の電圧印
   加装置により、第１の導線を基準に第２の導線に正（又
   は負）の一定電圧を印加し、前記ケーブルの他端に設置
   された第２の電圧印加装置により、前記第１の導線を基
   準に第３の導線に負（又は正）の一定電圧を印加し、前
   記アダプタは前記ケーブルとの接続点における前記第２
   の導線と第３の導線との間の直流電位差を調べる検出機
   構を有し゛、両射接続点において所定の電位差が検出さ
   れた場合を正常とし、該所定の電位差より小さい場合を
   異常として、前記ケーブルの障害を検出する方法におい
   て、前記第１の電圧印加装置は第１の電圧比較器と正（
   又は負）の電圧を供給する第１の電源とタイマとを持ち
   、前記第２の電圧印加装置は第２の電圧比較器と負（又
   は正）の電圧を供給する第２の電源とを持ち、最初に、
   前記第１の電圧印加装置により前記第２の導線に対する
   電圧印加動作を開始させ、該第２の導線に現われる正（
   又は負）の一定電圧を前記第２の電圧印加装置の第２の
   電圧比較器により検出した後に、該第２の電圧印加装置
   により前記第３の導線に対する′電圧印加動作を開始さ
   せ、以後、前記第２の電圧印加装置は前記第１の導線と
   第２の導線との間に現われる正（又は負）の一定電圧を
   検出している時のみ、電圧印加動作を行ない、前記第１
   の電圧印加装置は前記第２の導１に対する・−圧印加動
   作を開始してから所定時間を経過した後は、前記第１の
   導線と第３の導線に現われる負（又は正）の一定電圧を
   検出している、時のみ、前記第２の導線に対する電圧印
   加動作を続けるようにしてなることを性徴とする線路障
   害検出方法。