JPS59112742A - デ−タ収集方式 - 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】 本発明は一端末器当りの送信データ数がごく少ないよう
な場合に好適なデータ収集方式に関するものである。

第１図はデータ収集システムの３様の形態を示したもの
で、各図において１はデータ収集装置、２はデータ送信
端末器、３は伝送線路である。

データ送信端末器２はリレー接点のＯＮ、ＯＦＦ、電源
スィッチの０Ｎ１ＯＦＦ、火災警報器のＯＮ、ＯＦＦな
どのディジタルデータをとり込み、適当な方法で中央の
データ収集装置１に対して送信するもので、データ収集
装置１においては端末器２から送信されてきた信号を解
読して端末側のデータを記憶したり表示したり、場合に
よっては警報を発したりすることになる。

第１図（イ）のシステム構成は中央のデータ収集装＠１
と各端末器２とが１＝１で個別配線されているもので、
構成は単純であるが伝送線路３の配線コストが高くつく
ことになる。

第１図（ロ）のシステム構成は、各端末器２から発せら
れた信号を、端末器２が次々に中継してデータ収集装置
１に送信するもので、各端末器２とデータ収集装置１は
１本の伝送線路３により結ばれているため配線コストが
安くなる。その反面、端末器２同志が重複して信号を発
信するような事態（以下「衝突」と称する）を避けるた
めソフト的な配慮が゛必要となる。

第１図（ハ）のシステム構成は、ループ状に形成された
伝送線路３の所々に各端末器２が配置されたもので、デ
ータ収集装置１と各端末器２の間はもとより、端末器２
同志の間の信号のやりとりも可能となる。このシステム
は、伝送線路３の配線コストは第１図（ロ）のシステム
と比べて高くなる反面、データ伝送機能は著しく高くな
る。

第２図はデータ送信端末器２の一般的な構成例を示した
ものである。

マイクロプロセッサ４、読出し専用メモリ５、ランダム
アクセスメモリ６、データ送受信用ＬＳＩ７、データ入
出力用１８１８といつものがパスライン９を介して結合
されている。

マイクロプロセッサ４は入力端１０ａを介して外部から
入ってくる情報を一時蓄積したのち直ちに出力端１０ｂ
を介してデータ収集装置１に送出（）、かつ適当なタイ
ミングで自己端末に接続されている入力情報を端末１１
を介してとり込み、これをやはり出力端１０’ｂを介し
てデータ収集装置１に送出する。

第３図は中央のデータ収集装置１に入ってくる信号の様
子を示したものである。

第３図（イ）はやや単純な伝送方式の場合であり、各端
末器２からの信号１２がランダムなタイミングで到来す
る。その結果２つの端末器からの信号１２と１３が衝突
してしまうこともあり、この場合双方のデータ共無効に
なつ゛てしまう。このような欠点はあるものの、本方式
によれば端末器のソフトウェアは簡単であるので一端末
当りのデータ発信時間が短かい場合、あるいはデータ発
生頻度が小さい場合に適用ｍｌ能である。

第３図（ロ）は普通行われている方法であり、各端末器
２からの信号１４が衝突しないように到着する。第１図
（ロ）のようなシステムを用いた場合の衝突を防ぐ方法
は、信号を受信中の端末は自己信号の送信をせずに一時
待機し、受信信号を送信した後に自己信号を送信すると
いうような工夫が必要である。また第１図（ハ）のよう
なシステムでは、中央のデータ収集装置１からの指令に
基いて指定の端末器のみの送信を行うようにするのが一
般的である。

いずれにせよ、一つの端末器からの送信データはもう少
し詳しくみると、見出し部ａ、データｂ、誤りチェック
部Ｃなどよりなっている。見出し部ａにはデータの始り
を示すコードや送信端末アドレスなどが含まれ、誤りチ
ェック部ＣにはパリティチェックコードあるいはＣＲＣ
コードなど、また送信情報の終結を示すコードなども含
まれ″ている。

以上水したデータ伝送方式は端末数が多く、各端末当り
の送信すべきデータ数も多く、かつ頻繁に送信が行われ
るような場合には適している。しかし、現実にはむしろ
端末数、各端末当りの送信データ数、送信頻度いずれも
少ないシステムの方が多い。

このような場合ζ第２図に示したようなデータ端末装置
を用いるのは非常に不経済となる。

例えば、ビル内の火災警報器の作動状態を集中監視する
ようなシステムに第２図に示したような端末器を使うと
、１年に１度作動するかしないか程度のシステムに対し
て毎秒何千ビットものデータ送信が可能であるようなハ
ードウェアを適用することになり、そのハードウェイは
ほとんどの時間「遊んでいる」ことになる。また、マイ
クロプロセッサを用いて豊富な付加機能があるにもかか
わらず、それをあまり活用しないことにもなる。更に、
伝送すべきデータのビット数よりも見出し部のビット数
の方がはるかに多くってしまったりする。

本発明は上記に基いてなされたものであり、小数データ
を低価格で収集できるようなデータ収集方式の提供を目
的とするものである。

すなわち、本発明は第１図（ロ）に示すようなシステム
構成を用い、各端末器からの受信データは１ビツトとし
、データ収集装置から最も遠い端末器から順次中継伝送
し、各端末器は受信データの末尾に自己のデータを追加
してデータ収集装置側に送信し、データ収集装置から最
も遠い端末器は十分長い一定の周期で自己データを送信
するようにしたことを特徴とするものである。

第４図を参照して本発明の詳細な説明する。

なあ、各端末装置からの送信データ数は１ビツトとし、
データ″“１″には太い幅のパルスを、データ゛ＯＩＴ
には細い幅のパルスを対応させるものとする。

データ収集装置から最も遠い端末器からデータ＃１が送
信されると、次の端末器はデータ＃２を付加し、以下順
次各端末器は自己データを付加する。

端末器数をＮ、データ１ビツト長をＴｂとすると、全デ
ータ長はＮＴｂとなる。したがってＮＴｂと比べて十分
長い繰返し周期Ｔｆで再びこの動作を繰返すことになる
。

この繰返しのためには、データ収集装置から最も遠い端
末器にタイミングパルス発生器（周期Ｔｆ）を設け、こ
のタイミング発生器の立上り時に自己のデータ＃１を送
信するようにすればよい。データ収集装置は受信信号の
パルス幅を弁別し、順次メモリにその内容を記憶する。

Ｎ番目のデータ＃Ｎを受信すると、入力信号はなくなり
休止時間（長さＴ−−Ｔ［−ＮＴｂ）に入る。これによ
りデータ収集装置は待機状態に入り、再び次に来た信号
は最も遠い端末器からのものであると一義的には識別で
きるようになる。

このように、入力データにアドレスや見出しなどがつい
てなくとも、どのデータがどの端末器から発信されたも
のであるかの判別が可能となる。

以下、第５図ないし第８図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

第５図は端末器（データ収集装置から最も遠い端末器は
除く）の回路描成を、第６図はこの動作タイムチャート
を示したものである。

第５図において、５０は入力端子、５１は出力端子、５
２はデータ入力端子、５３はタイミング発生回路、５４
はデータ発生回路、５５は遅延回路、５６は出力ＯＲゲ
ートである。タイミング発生回路５３は延長可能な単安
定マルチバイブレータ５３０．５３１および禁止ゲート
５３２よりなっており、またデータ発生回路５４は単安
定マルチバイブレータ５４０．５４．１および出力デー
タ選択ゲート５４２，５４３よりなっている。

入力端子５０に入ってぎた入力信号は遅延回路５５を通
って直接出力ＯＲゲート５６より出力端子５１に出る。

一方、入力信号および遅延された入力信号はいずれもタ
イミング発生回路５３に入る。タイミング発生回路５３
は入力信号が終了した時点でデータ発生回路５４を駆動
する。データ発生回路５４がらは自己データ入力端子５
２に入る自己データが１１１１＋か“′Ｏ″かによって
異った形状のパルスを出力ＯＲゲート５６に出力する。

ここで、データ収集装置から最も遠い端末器より数えて
３番目の端末器を例にとってその動作を詳細に説明デる
。

この場合、端末器には２個のパルスが入ってくることに
なり、データ゛′１″には太い幅のパルスを、データ“
ＯＩＩには細い幅のパルスを対応させ、第６図の６０に
示すような入力信号が入力端子５０に入ってくるものと
する。

本発明は受信信号が終了したことを検知してから受信し
た最後ビットの後に自己データを付加するものであり、
受信信号が終了したかどうかを検知しなければならない
。

各端末器が理想的な動作を行っている場合には、あるパ
ルスの立上りより正確にＴｂ（１ビツト長の設定時間）
後の時刻（第６図のＡ点）にパルス立上りがなければそ
れをもって受信信号終了とみなして直ちに自己データを
送出することかできる。

しかし、実際には各端末器のわずかな特性ばらつきのた
め丁すは各端末器毎に異なり、あるパルスの立上りより
Ｔｂ十△Ｔ（△Ｔ：パルス終了か否かを調べるための余
裕時間）だけ後の時刻（第６図のＢ点）でないと最終パ
ルスかどうかを識別できないことになる。

このため入力信号を受信しても直らにこれを送出しない
で少しの時間遅延し、その゛後出力端子に送信するよう
にすれば、最終パルスであることを遅延前の入力信号で
確認してから出力側に送信した遅延信号の最終ビットに
引続いて自己データを伺加して送信することが可能であ
る。

以下にこの一連の操作を説明する。

まず、入力信号６０を遅延回路５５において時間τ！だ
け遅延して信号６１を得る。

また、入力信号６０の立上りより延長可能な単安定マル
チバイブレータ５３０（準安定時間τ２　：τ２　＞Ｔ
ｂ　）を駆動して信号６２を得る。この単安定マルチバ
イブレータ５３０が準安定状態（第６図のハイレベル）
にあるときは入力信号が継続しているものとみなし、信
号６１を直接出力に出してやる。これが信号６６の第１
．第２パルスである。

単安定マルチバイブレータ５３０の出力がローレベルに
落ちると、これは信号終了を意味するので、このローレ
ベルの信号を用いて自己データ送出回路５４がアクティ
ブとなるようにする。

次に自己データを如何にして送信するかについて説明す
る。

信号６１の立上りでタイミング用の遅延可能な単安定マ
ルチバイブレータ５３１〈準安定時間は１ビツト長Ｔｂ
）を駆動すると出力信号６３ａが得ら′れる。この場合
、端末器によっては準安定時間のばらつきによる偏差の
ため信号６３ｂのように延長されてしまうこともあるが
、６３ａ　、６３ｂのいずれでも差支えない。

単安定マルチバイブレータ５３０の出力がローレベルに
ある時く端末器への入力が終了した状態〉に、信号６４
ａ　、６５ａ　、６４ｂ　、６．５ｂのいずれかを出す
ようにしてやれば自己データが付加されることになる。

自己データ出力用の太い幅もしくは細い幅のパルスの発
生には、単安定マルチバイブレータ５３１の出力で２つ
の単安定マルチバイブレータ５４０゜５４１を並列に駆
動し、入力データが１″なら単安定マルチバイブレータ
５４０の出力をＯ″なら単安定マルチバイブレータ５４
１の出力を最終出力とするように出力選択ゲート５４２
゜５４３を設ければよい。

なお、前にも述べたが、単安定マルチバイブレータ５３
１の出力は回路ばらつきによって信号６３ａあるいは６
３ｂのようになることがあり、信号６３ａにより駆動さ
れると、信号６４ａあるいは６５ａのように１ビツト毎
に自己データを出力してしまう。しかし、この出力は入
力が継続している場合、単安定マルチバイブレータ５３
０の出力で禁止されるので問題ない。

また、入力信号の遅延時間τ工、単安定マルチバイブレ
ータ５３０の準安定時間τ２．１ビツト長Ｔｂの間には
、 τ２−Ｔｂ　＜τ１ なる関係が必要であり、これによって入力パルスが終了
したことを確認してから自己データを送出することが可
能となる。

第７図はデータ収集装置から最も遠（Ｘ端末器の回路構
成を示したものである。

７０は入力端子、７１は出力端子、７２はデータ入力端
子、７３はタイミングパルス発生器、７４はデータ発生
回路、７５は出力ＯＲゲートで゛あり、データ発生回路
７４は単安定マルチバイブレータ７４０．７４１および
出力データ選択ゲート７４２、’７４３よりなっている
。

この端末器は、入力信号がないため、タイミングパルス
発生器７３によってデータ回路７４を駆動する点が第５
図の端末器と異なっている。

タイミングパルス発生器７３の繰返し周期Ｔｆｔよ、端
末器総数をＮ、１ビツト長をＴｂとすると、Ｔｆ＞＞Ｎ
’Ｔｂ となるように選ばなければならない。

第８図は中央のデータ収集装置の回路構成を示したもの
である。

８０は入力端子、８２はパルス幅弁別兼直並グ］交換器
、８２はマイクロコンピュータシステムζ８６は表示波
装置であり、マイクロコンビュータシステム８２はパス
ライン８３、マイクロプロセッサユニット８４、周辺装
置接続用ＬＳＩ８５よりなっている。

入力信号は入力端子８０に入り、パルス幅弁別兼直並列
変換器８１で並列交換され、バッファメモリに一時記憶
される。このメモリの出力はマイクロコンピュータシス
テム８２のパスライン８３を介してマイクロプロセッサ
ユニット８４により読みとられる。また、読みとられた
データは周辺装置接続用ＬＳＩ８５を介して表示装置８
６に送られ、ここで各端末器から送られたデータの状態
が表示される。

これまでの説明では、各端末器からのデータ波形は、デ
ータ゛′１″には太い幅、データ゛０″には細い幅のパ
ルスを対応させた例で説明してきたが、第９図のように
データ゛１″には２個のパルスを、データ（（ＯＩＩに
は１個のパルスを対応させたものでもよく、要するに（
１）タイミングがとりゃすく、（２）“１″でも“０″
でも無信号とはならないという２つの条件を満たしてい
ればよい。

以上説明してきた通り、本発明によれば非常に簡易化さ
れたシステム構成でもって効率的にデータを伝送するこ
とが可能となり、低価格で、しかも衝突のないデータ収
集が実現できる。

また、各端末器はワンチップＩＣ化することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータ収集システムの３様の例の概略説明図、
第２図は従来から知られている端末器の説明図、第３図
は従来方式における端末器から送信される信号の説明図
、第４図は本発明における端末器から送信される信号の
説明図、第５図は本発明に係わる端末器の回路構成例の
説明図、第６図は本発明に係わる動作タイムチャーチの
説明図、第７図は本発明に係わる端末器（データ収集装
置から最も遠い側）の回路構成例の説明図、第８図は本
発明に係わるデータ収集装置の回路構成例の説明図、第
９図は本発明に係わるデータ送信波形の他の例の説明図
である。 １：データ収集装置、２：端末器、３：伝送線路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　データ収集装置と複数の端末器とが単方向伝送線路
   を介して一直線状に結ばれており、データ収集装置から
   最も遠い側の端末器からデータを順次中継伝送するデー
   タ収集方式において、各端末器からの発信データは１ピ
   ツ１〜とし、各端末器は受信データの末尾に自己データ
   を１ビツト付加してデータ収集装置側に送信し、データ
   収集装置から最も遠い側の端末器のみは十分長い一定の
   周期で自己データを送信し、データ収縮装置は受信デー
   タが最も遠い側の端末器から順に近い方へと並んでいる
   ことにより各端末器のデータを判別することを特徴とす
   るデータ収集方式。 ２　各端末器は一つ前の端末器からの入力信号を遅延さ
   せて送出し、かつ遅延する前の入力信号を監視すること
   により入力信号の修了を検出し、遅延信号の末尾に１ビ
   ツトだけ自己データを付加することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のデータ収集方式。