JPS59122259A - 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ＯＮ、ＯＦＦ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
で中火のデータ収集装置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置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Ｍ３の配線コス１へが高くつ
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」と称づ−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が配置されたもめで、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Ｌ　Ｓ　Ｉ　７、デ
ータ入出力用ＬＳＩ８といったものがパスライン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も直ちに出力端１０ｂ
を介してデータ収集装置１に送出し、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１０ｂ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
なってしまう。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可能である。

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、誤りヂ］−ツ
タ部Ｃなどよりなっている。見出し部ａにはデータの始
ま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にはパリテイヂエツクコードあるいはＣ
ＲＣコードなど、また送信情報の終結を示すコードなど
も含まれ一〇いる。

以上示したデータ伝送方式は端末数が多く、各端末当り
の送信すべ害データ数も多く、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、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前祝する
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
ードウェアを適用づ−ることになり、そのハードウェア
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なってしまつＩＣすする。

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、しかも信頼度の高いデータ収集方
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図ズロ）に示すようなシステム
構成を用い、各端末器からの発信データは１ピツトとし
、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先頭に自己のデータを追加
してデータ収集装置側に送信し、受信データのない端末
器はこの状態を検知することによって内部タイミ〉グ信
号を用いて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。

なお、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゛′Ｏ″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Ｎ１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期間（長さＴ′＝Ｔｒ
−ＮＴＩ））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近い端末器からの
ものであると一義的に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。

ところで、上記した方式では、一つの端末器が故障して
しまうと、当該端末器は勿論、当該端末器よりも以前に
ある端末器からのデータが伝送されなくなり、更には当
該端末器よりも以降にある端末器も自己データ送信用の
タイミングが得られなくなってしまい、結果的には一つ
の端末器の故障がシステム全体に波及してしまうことに
なる。

そこで、本発明では各端末器に受信データがなかったこ
とを検知して内部タイミング信号を発生させる機能を設
け、これに基いて自己データを送信するようにしている
。

また、本発明では、データ収集装置で受信パルス総数を
カランｌ−することにより、端末器の故障の有無および
故障端末器の位置を検知することも可能となる。

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図は端末器の回路構成を、第６図および第７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、５２はデータ
入力端子、５３は延長可能な単安定マルチバイブレータ
、５４はデータ発生回路、５５は１ピット遅延回路、５
６は出力ＯＲゲート、５７は内部タイミング発生回路で
ある。

データ発生回路５４は単安定マルチバイブレータ５４０
．５４１およびデータ選択ゲート５４２゜５４３からな
っており、また内部タイミング発生回路５７は延長可能
な単安定マルチバイブレータ５７０、クロック発生回路
５７１、禁止ゲート５７２および出力ゲート５７３から
なっている。

まず、全端末器が正常に動作している場合について説明
する。

入力端子５０に入ってきた信号は１ピット遅延回路５５
を通って出力ＯＲゲート５６より出力端子５１に出る。

一方、入力信号の第１番目のパルスの立上りで単安定マ
ルチバイブレータ５３を駆動し、その出力によってデー
タ発生回路５４を駆動する。データ発生回路５４からは
自己データ入力端子５２に入る自己データが′１″か１
１０１＋かによって異な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説明する。

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
＋１０　ＩＩ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信号５０に入ってくる
ものと（る。

まず、人力信＠６０を１ビツト遅延回路５５で１ビツト
ＴｂだＧブ遅延して信号６１を得る。この信号６１に入
）Ｊ信＠６０の第１ビツトの立上りに同期した自己デー
タを有する信号６３を（＝ｌ加することにより信号６４
が得られる。

一方、延長可能な単安定マルチバイブレータ５３（準安
定時間Ｔｍ　）を駆動して信号６２を売る。

この単安定マルチバイブレータ５３は入力データの先頭
ビットの立上りを検出するものであり、準安定時間Ｔｍ
を入力データ全長ＮＴｂ（Ｎ：端末器総数、ＴＩ）＋１
ピッｌ−長）よりも十分長くし、データ送信周期Ｔ［よ
りは十分短かく設定しておけば、入力データの先頭のパ
ルスの立上り時にのみ自己データ発生用のタイミング信
号をデータ発生回路５４に供給できる。

データ発生回路５４では、信号６２の立上りによって幅
の狭いパルスを出す単安定マルチバイブレータ５４０お
よび幅の広いパルスを出す単安定マ） ルチバイプレ−５４１が同時に駆動され、データ選択ゲ
ート５４２．５４３により自己データが１″′なら幅の
広いパルスがＩＩ　ＯＩＩなら幅の狭いパルスが出力Ｏ
Ｒゲート５６に出力される。

なＪ５、どの端末器にも故障がない場合には、入力信号
によって延長可能な単安定マルチバイブレータ５７０が
駆動されるので、入力信号が存在する限り単安定マルチ
バイブレータ５７０の出力はハイレベルとなり、禁止ゲ
ート５７２の動きによってりＤ−り発生器５７１の出力
が出力ゲート５７３に出て行くことがない。

次に、ある端末器が故障して他の端末器に入力信号が入
ってこなくなった場合について説明する。

この場合には、入力信号が握りれることによって単安定
マルチバイブレータ５７０の出力はローレベルとなり、
クロック発生器５７１の出力が出力ゲート５７３を経て
データ発生回路５４−を駆動し、自己データを送信する
ことになる。

第７図の７０はある端末器に対する入力信号であり、７
００，７０１，７０２−一−−−は一つ前の端末器から
到来するデータを示している。これらのデータは数ビッ
トずつまとまって時間ＴＩ毎に到来する。

入力信号によって駆動される延長可能な単安定マルチバ
イブレータ５７０の準安定時間τＯを入力信号が到来す
る周期Ｔｆに対してやや大きい値に設定することにより
、入力信号が時間Ｔ「毎に到来する限り、単安定マルチ
バイブレータ５７０の出力はハイレベルのままになって
いる。

しかし、入力信号が第７図の７０２．７０３゜７０４で
示されるように途切れてしまうと信号７２のようにロー
レベルに落ち、次に入力信号が来るまではこの状態が続
く。

一方、タロツク発生器５７１からはクロックパルス７１
が常時発信されており、単安定マルチバイブレータ５７
０の出力がローレベルになると禁止ゲート５７２の作用
により内部タイミング信号７３が得られる。

この内部タイミング信号７３の立上りによって自己デー
タ（第７図の７４２．７４．３＞を送信すれば信号７４
のようになり、データ送信が可能となる。

クロックパルス７１の周期下−［は外部から到来する信
号の周期Ｔ［に等しく設定するのが一般的であるが、異
なっていても差支えない。

再び隣接する端末器からの入力信号が到来覆るようにな
ると、単安定マルチバイブレータ５１０の出力がハイレ
ベルに復帰するので、禁止ゲート５７２の働きによって
内部タイミング信号が出力されなくなり、再び正常時の
動作に戻る。

なお、一つの端末器が故障すると、その端末器よりデー
タ収集装置側の全端末器が一斉に内部タイミング信号を
出して自己データを送出しようとづるが、その直後には
いずれの端末器に対しても一つ前の端末器からの信号（
内部タイミング信号で駆動されたもの）が到着し、直ち
に通常の動作に戻る。そして少し時間が経過すると、故
Ｉｌｌ端末器より一つだけデータ収集装置側の端末器の
内部タイミング信号によりデータを送出し続ける。

第８図は中火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列交換器、
８２はマイクロコンピュータシステム、８６は表示装置
であり、マイクロコンピュータシステム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。

入力信号は入ツノ端子８０に入り、パルス幅弁別兼直並
列交換器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
れたデータ周辺装置接続用１ｓＩ８５を介して表示装置
８６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。

以上説明してきた通り、本発明によれば非常に簡略化さ
れたシステム構成でもって信頼度の高いデータ伝送が可
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（ブ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図および第７図は本発明に係わる動作タ
イムチャー１−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
   Ｒ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、各端末器からの発振データは１ビ
   ツトとし、各端末器は受信データの先頭に自己データを
   １ビツト付加してデータ収集装置側に送信し、かつ受信
   データの無い端末器はこの状態を検知することによって
   内部タイミング信号を用いて自己データを送出し、デー
   タ収集装置は受信データが最も近い側の端末器から順に
   遠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送られてきたデータ
   を１ビツト遅延してから次の端末器に送出すると共に、
   一つ前の端末器から送信されてきたデータの第１ビツト
   目のタイムスロットに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。