JPS5962246A - 多重伝送システム - 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、１個のセンターユニットに対して１本の信号
伝送線を介して複数個の端末を接続して構成した多重伝
送システムに関するもので、特に端末間を結合する信号
伝送線を時分割的に利用し、いくつかの端末をまとめて
構成したブロック毎に所定の手順にしたがって交信を行
うようにしたもので、短時間にデータの交信を行い得る
ようにし、かつ安価にシステムを構成したものである。

従来の多重伝送システムの一例としては、Ｎ−ＭＡＳＴ
と称する交イ「５方式が知られているが、この方式はイ
１−１号伝送線を時分割的に使用しているのであるが、
その使用タイミングは、予め設定された順序で、各端末
のアドレスを追っていくように割付けられている。

そのため、次のような欠点がある。

１、）　　システム全体で決められているアドレスの範
囲を、順次にスキャンして行くように伝送手順が決めら
れているため、全ての端末の間の交信が終了するには、
長時間を要する。

２）　システムの所有する機能の一部だけを使用する場
合、端末のアドレスを所定のアドレス空間のψ：ｌ１ｌ
ｉ囲だけに限定することによって、システムの規模を縮
小し、その代り、システムの交信サイクルを増加するこ
とも可能であるか、その場合にそれらを制御するセンタ
ーユニットの装置の機能が複雑になり、また操作しにく
くなる欠点がある。

３）上記のように、システムの規模を縮小した場合であ
っても、一般の交信システムは、各端末４１）に、例え
ば、アドレス指定、動作内容指示：１２　ビットデータ
の送・受信＝８ビット、エラーチェック用データ＝４ビ
ットを持たせる場合が多い。そのため、送・受信データ
の長さに比べ、それ以外のデータの長さが長くなり、伝
送効率が低い。

一般°にこのような伝送手順は、端末を連続的にスキャ
ンしていく方式よりも、むしろセンターユニットからの
ポーリング動作により特定の端末を指定し、その指定さ
れた端末とセンターユニットとが交信する方式に用いら
れることが多いものである。

このような伝送手順を用いた方式の欠点を除くため、各
々の端末毎にアドレス指定を行わず、交信のためのスタ
ート信号とエンド１Ｓ号のみをセンターユニットから送
出し、そのスタート信号が発せられてから、エンド信号
が来るまでの期間を、予め定められた順序に従って端末
毎にデータを送受信する方式がある。この方式では、い
ちいちアドレス指定をしなくてよいから、その分だけ伝
送すべき情報量が少なくなり、データの伝送効率は、先
の例より飛ン♂Ｃ的に向上できる。

しかしながら、次のような欠点がある。

ｌ）各端末は一連の交信が終了するまでの間、交信監視
に専有されることになり、簡単なシステムで、しかも高
速のデータの伝送を行うと、操作スイッチの読込みなど
ができないため、読込み時間遅れが大きくなる。また、
この解決のためには、システムが高価になる。

２）送・受信されるデータが、システム全体の分となる
ので、大−ｙのデータが送られる。七のため、データの
ビットズレや、ノイズ波形の混入による読み誤りが発生
する。

これに対する対策としても、パリティチェックなとによ
る簡弔なエラ一対策では、機能不足になる。しかも、個
々の端末では、まとめてパリティ信号を発生できず、端
末からセンターユニットへ送られるデータはセンター側
ではパリティコントロールができない。

そこで、送・受信データの中に、端末毎にパリティ信号
を組込んだりするが、それでも、伝送信頼性の点から確
実性か十分ではない。さらに、確実性を高めるため、送
・受信データを二連送照合したり、反転信号をペアーに
して送信したりするが、結局データの伝送効率が低下し
、伝送時間が増大する。

次に、今日までに一般的に知られている比較的簡単な伝
送システムとしては、次のような方式がある。

１）全端末を順番にスキャンし、常にに′ｉ返し交信を
行う伝送方式。

この方式は、システム全体は簡単安（ｄｌｔに構成でき
るが、信号の発生や変化の時点からの伝送時間か遅くな
る欠点がある。

２）　センターユニットが、交信しようとする端；４乏
を、順次呼出し交信する方式で、端末側で交イ、うが必
要になったときには、センター側へ端末保！から交イ８
要求を送出する。（コーリング方式）システムが複雑、
高価となり、同時に多数の端末との交信が必要になると
動作遅れが発生する。

３）センターユニットと端末間、または端末相互間の交
信を行うにあたり、システムの起動時。

または特定の時（一定時間間隔毎）にのみ全データの交
信を行い、その前にデータが送られていたときはそのデ
ータの全面更新をする。それ以外のときは、その直前の
データからの変化データのみを送ることにして交信量を
減少し、交情時間を短縮する方式。

特定のときに交信量か増大し、その瞬間にシステムの機
能が低下する欠点がある。

以上述べたように、従来のデータの多重伝送システムに
は、種々の方法があるが、いずれもシステムを安価に構
成した上で伝送時間を短縮することが困難であった。

本発明は１以上に述べたような従来の方式の欠点を除去
し、安１曲で、かつ伝送効率の高い多重伝送システムを
提供することを目的とする。

そのために、本発明は、複数個の端末とセンターユニッ
トとを伝送路を介して接続してなる伝送システムにおい
て、前記複数個の端末を、互いに相対する複数組の送信
用端末と受信用端末とし、該複数組の送信用端末と受信
用端末とを、所定組数毎に分割してブロックを構成し、
該ブロックに各別にアドレスを付与し、該アドレスを順
次センターユニットから伝送して、ブロック毎に、順次
、ブロック内の送信用端末から受信用端末へのデータ伝
送を所定順序にしたがって行わせるようにしたことを特
徴とするものである。

すなわち、本発明の方式は１次のように構成されている
。

ｌ）　センターユニットと端末間の交信を行うにあたっ
て、端末を所定数のブロック毎に分割して行うことによ
って、種々の遠方制御や監視に必要な程度まで、各端末
における信号の読込みを早くし得るようにできる。

２）前述のブロックは、複数の端末からなるものである
が、その交信制御はブロック４σに一括して行い、アド
レス指定やパリティチェックなどのエラー処置による交
信効率の低下を少なくする。

３）端末は、センターユニットと交信中は一時的に、デ
ータの読込みや端末での操作などの他の機能を中断し、
交信をしていない期間にこれらの機能を果たすように構
成し得るので、システムを簡単安価に構成し得る。

以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１ＩＡは、本発明の一構成例を示す図である。

第１図において、１はセンターユニット、２は伝送路、
３１，３２，３３，３４．・・・３Ｎはそれぞれ送信用
端末、４１，４２，４３，４４．・・・４Ｎはそれぞれ
受信用端末である。センターユニットｌと複数個の端末
３１，３２．・・・３Ｎ、４１，４２．・・・４Ｎは伝
送路２で結ばれ、端末は送信用と受信用に分かれ、送信
用端末と受信用端末は、互いに１対１に対応している。

すなわち、送信用端末３１は受信用端末４１に、送信用
端末３２は受１．１゛用端末４２と対応するようになっ
ており、以下他の端末も同様である。

伝送路２は、１１の電線路でもよいし、複数の゛電線路
で構成してもよい。

送（ｒｊ川用末３Ｎには、例えば、スイッチ接点のオン
／老）情報やその他のアナログ情報が与えられ保持され
ており、それら情報は伝送路を通じて受（ｉ＋用端末４
Ｎに伝送されるようにしてもよい。情報を受は取った受
信用端末４Ｎは、その情報を出力用端子に発生し、接続
する機器にその情報を与える。一般にこのようにして、
リレーを前述のオン／オフ状態に合わせて動作させ、遠
方のモータを起動停止したり、ランプを点灯させたりす
る。

第２図は、本発明の装置が動作する際の信号の流れを示
すタイムチャートである。

本発明において、例えば、６４組の送・受信端末があっ
て、それぞれが８ビツトのデータを持って、最大情報量
が５１２ビツトのシステムを設けたとすると、各送・受
信端末の組を８ブロツクに分け、それぞれのブロックに
ブロックアドレスを付する。

各ブロックは８組の送・受信端末からなり、同じブロッ
クアドレスで指定された同じブロック内の端末間だけが
交信するようにする。

ここで、センターユニットｌは次のような動作をする。

ｌ）交信を行うべきブロックを指示するブロックアドレ
スデータをスタート信号とともに発生し、伝送路２を介
して、全端末に伝送する。

２）端末相互間におけるデータ交信を行うときのＩｈ７
８Ｂパルスを発生し、全端末に伝送する。

３）交信終了時のエラーチェックデータを作成し、全端
末に送出する。

４）交信終了後、エラー信号が存在したときには、再度
交信を行わせたり、データエラーが継続するときには、
そのブロックの交信を一時的に中断させる。

５）　その他センターユニットに与えられる機能として
のりセット交信や再起動などの動作を要求に応して行う
。

このようなシステムにおけるデータ交信については、特
願昭５４−ｔｏａｏｔｓ号（特開昭５８−３４２５１３
号）、特＋ｅｔ＋昭５４−１０９０２０号（特開昭５６
−３３７５５号）、特願昭５４−１０９０２１号（特開
昭５ｆ３−３４２５７号）、および特願昭５４−１１０
２２９号（特開昭５６−３５２６２号）の各明細書に詳
述されている。

第２図に示すように、まず、センターユニットｌから、
スタート信号ＳＴとともにブロックアトセスデータＡＤ
が送出されると、そのブロックアドレスデータＡＤに指
定されたブロックでは８組の送・受信端末間において、
８個の期間ｍｌ　＋ｍ２　、Ｉ”３＋”４　、ＩＩｌ、
Ｓ　９ｍ６　＋ｍ７およびｍ８を用いて予め決められ順
序にしたかって、データ交信が行われる。

第３図に伝送される信号波形を示す。期間Ａには、セン
ターユニットｌから、全部の端末に伝送されるブロック
アドレスデー７４口が送られる。この情報はパルス幅の
長短で、Ｈレベル、Ｌレベルを示すようにしである。こ
のデータは全部の端末が同時に読み込む。

このデータか指示するブロックアドレスを付与されたブ
ロックの端末は、次のＢ期間でのデータの交信に備える
。

この準備期間（例えば３ｍ５）後に、センターユニット
１から同期パルスＳが送られてくるが、この同期パルス
は、アドレス指定されたブロックの送イ＾用、および受
信用の両端末で、同時に検知して、データの交信が行わ
れる。このＢ期間は、第２図に示す８組の端末に割り当
てられた８個の期間Ｉｌｌ　ｌ＋　　’Ｉｎ　７　＋・
・・ｌ１１８であって、まず予め決められた順序に従っ
て、期間ｍ１に交信するよう割り当てられた送・受信端
末間で交信が行われる。

第３図に示すように、送信側が送る最初のデータは°゛
Ｌ゛′であるので、送信用端末はセンターユニッｌ−１
からの同期信号Ｓには何ら変化を与えない。このため、
対応する受信用端末は同期信号Ｓに変化がないことを検
知し、そのときのデータが″“Ｌ　”であったとしてそ
の情報を読み込む。次に、送るデータはｔ　Ｈ＋“であ
るので、送信用端末は同期信号Ｓの一部Ｓ′を変歪させ
る。このとき受信用端末はこのデータをＨ１１として受
信し、その情報”　Ｈ”を読み込む。以下、同様にして
期間ｍ１における送信用端末からのデータが対応するラ
イ１１用端末に伝送される。

期間ｍｌにおけるデータの交信が終わると、期間ｍ２と
なり期間ｍ２が割り当てられている別の送・ライ１ｊ用
端末の組でのデータの交信が行われる。

同様にして、ｍ３期間、端末間交信、ｍ４期間、端末間
交信と順次期間の８まで行われる。

このように伝送路２は時分割多重に用いられてデータの
授受が行われる。しかし、この間、伝送路にノイズか重
畳することもあり、ノイズによるデータのエラーを防止
するために、センターユニットからエラーチェックデー
タＥＣを送る。送・受信用の各端末では、送られて来た
エラーチェックデータと、先に送受信したデータから作
成したエラーチェックデータとの照合を行い、データエ
ラーが検出されたときは、エラー信号ＥＳを送信する。

エラーＧｊ号ＥＳは、その端末の属するブロック内の全
端末とセンターユニットを１を読み込み。

それまで行ったデータの伝送を無効とし、再度データの
伝送を行うようにする。もし、所定時間（例えば５＋ｎ
ｓ以内）にエラー信号が発生しなければ、データの伝送
は成功したものとされ、受信用端末が受信したデータは
有効とされる。

このようにして、期間ｍ１〜ｍ８が割り当てられている
端末の属するブロックの受信が終了し、再びセンターユ
ニットからスタート信号ＳＴとともに、次の別のブロッ
クを指示するブロックアドレスデータＡＤが伝送され、
そのアドレスの指示するブロックに属する端末間での交
信が行われる。

このようにして、全ての端末を分割したブロック毎の交
信が１１「１次に行われていくのである。

第４図は本発明におけるセンターユニットの１構成例を
示し、ここで、５はセンターユニットにおける制御機能
の中心となるマイクロコンピュータであり、その人・出
力回路はフィルタ６を介して伝送路２に結合している。

７は電源回路である。８はＬＥＤ表示器で、交信状態を
表示する交信ＬＥＤ　、チェック用ＬＥＤ　、およびパ
リティＬＥＤがら成り、マイクロコンピュータ５の制御
により点灯して表示する。８は入力信号回路でマイクロ
コンピュータ５にデータを入力する。その入力は、マイ
クロコンピュータ５の中のＲＯＭに収められているプロ
グラムにより、マイクロコンピュータ５の中に読み込ま
れる。

入力信号回路９はたとえば、キーマトリックス回路によ
って構成し、６のストローブ信号を順次発生する。

９１および８２はディジタルスイッチであり、８１はデ
ータの数字の１桁目な９２はデータの数字の２桁目をそ
れぞれ分担して指示し、通常時は接続されている端末の
うち交信すべきブロック数の最大値を指示する。この指
示により交信すべきブロック数が決められているので、
サイクリック交信が必要とする範囲で行われ、可及的高
速でデータの伝送を行うことができる。

一方、機器の据え付は時や運用時に何らかの理由により
、所定の機能を達成していない場合には、その原因とな
っている要素を的確に検知する必要がある。そのときは
、後述するテストスイッチによりテスト時とし端末との
弔−交信アドレス指定および交信後の表示切替を行う。

更に、９３および９４は、端末代行スイッチで１ブロツ
ク内の８個の端末のいずれかを必要に応して指示し、そ
の特定の端末の送信または受信の機能をセンターユニッ
トが代行するようにして、端末の動作を確実に確認し得
るようにする。

９５はテスト交信スイッチで、このスイッチ８５を「オ
ン」にすることにより、多重伝送システムを通゛畠モー
ドからテストモードに切り換えることかできる。

９６は代行機能指定スイッチで、代行する端末の機能を
、送信、受信あるいは送・受信のいずれかに指定する。

缶′５５図はテストモードの際にマイクロコンピュータ
５の内部で受信し、あるいは送信したデータを表示する
ためのＬＥＤ表示器８の表示項目を示す説明図であり、
通゛畠の交信＋１４ｊＬＥＤ表示器８の表示項目をチッ
プスイッチで０．１．２〜９．Ａ、Ｂを指定することで
切り換える。

以」−述べた本発明のセンターユニットの機能構成を第
６図に、送信用端末の機能構成を第７図にンｊ＼す＠ ここで、この構成例において、１個の端末で８ビツトの
情報を伝送するとすると、８端末では６４ピツ）・のデ
ータが１個のブロックで伝送される。

もしブロックアドレスデータを二重に伝送したり、エラ
ーチェックデータを８ビツトで送って８ビット＋６４ビ
ット＋８　ピッ１−＝８０ビットとなり、従来に比べて
もデータ伝送効率かＩｌｉ′ノ１１／′Ｉことが明らか
である。

例えば２．４にビット／秒の伝送路を川ｌ／）れば、８
０ピッｌ−／２．４にビット／秒＝３３．３３ミリ秒か
必要とするデータ伝送時間で、この他に、プロ・ンクア
トレスデークと端末データの間、端末データとエラーチ
ェ、クデータの間、エラーチェ・ンクデータとエラー１
．νづの間に各時間間隔をとっても、５０ミＩＪ秒以内
に１ブロツク内のデータの伝送を終了する、二とができ
る。

一力、各端末には、それぞれの必要とする機能があり、
送信用端末では与えられた信号の読み込み、受信用端末
では受信した信号の出力が必要となる。特に送信用端末
ではデータの読み込みかνくなると送信すべきデータが
伝送できなくなるので、システム全体の伝送遅れを生ず
る。そこで、端末を構成するにあたって、端末間でのデ
ータの交信時には、交信に専念させるようにすること力
）システムを簡弔にする上に有効である。その／こめ、
交信と交信の間の交信の中断している期間を活用してデ
ータの読み込みを行えば、時間遅れなく動作させること
ができる。

また、その端末の属するブロック以外のブロックの受信
時にも、データの読み込みをすることができる。

本発明の方式においては、全体のシステムの構成規模に
応じて、ブロック数を増減できる。例えば、６４ビツト
以下ならｌブロックに、５１２ビツトなら８プロ・ンク
にというようにシステムを自由に構成できる。従って、
システム規模に応じて伝送時間をあまり増加させること
なく、システム設計をすることができる。

また、第１図に示すように、データの伝送は端末相互間
で行われ、センターユニッｌ−ニハテー　’）が集めら
れない。しかし、センターユニットと端末の一部を構造
的に一体に構成すれば、センターユニットとじて、遠方
制御・監視も可能になる。

さらに、センターユニット内に端末の機能を分担させる
こともできる。この場合、センターユニット＋端末の機
能を持たせることができる。

以上述べたように、複数の端末をまとめて交信ブロック
を形成し、ブロック毎にまとめてアドレスデータを送り
、そのアドレスに従ってブロック毎に交信を行わせ、か
つ、その交信中にエラーチェクデータを与えることによ
って、伝送効率を高め、伝送速度を高速にし得る効果が
ある。

しかも、各端末でデータ読み込みを高速にし得るシステ
ムを安価に達成し得る。

なお、本発明の方式は、いわゆる多重伝送システムのあ
らゆる用途に適用できる。例えば、スイッチ接点のオン
／オフ遠方制御、遠方へのデータの伝送および遠方表示
などを持ったシステムへの応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１構成例を示す系統図、第２図は、
本発明によるデータ交信にあたって動作タイミングを示
すタイムチャート、第３図は、本発明によるデータ伝送
の１態様を示す図、第４図は本発明におけるセンターユ
ニットの構成の一例を示すブロック線図、第５図はその
ＬＥＤ表示器のテストモード時における表示事項を示す
説明図、第６図はセンターユニットの機能構成を示す説
明図、第７図は送信用端末の機能構成を示す説明図であ
る。 ｌ・・・センターユニット、 ２・・・伝送路、 ３１．３２，３３，３４．・・・３Ｎ・・・送信用端末
、４１．４２，４３，４４．・・・４Ｎ・・・受信用端
末。 ｍＩ　＋ｌ１１２．１１１３１ｍ４１”５１１０６１ｍ
７１ｍＢ・・・各端末に割り当てられたデータ伝送期間
ＳＴ・・・スタート信号、 ＡＤ・・・ブロック、アドレスデータ、ＥＣ・・・エラ
ーチェックデータ、 ＥＳ・・・エラー１２１号、 Ｓ・・・同期信号、 Ｓ′・・・同期信号の変歪部、 ５・・・マイクロコーピュータ、 ６・・・フィルタ、 ７・・・電源回路、 ８・・・ＬＥＤ表示器、 ８・・・入力信号回路、 ８ｊ、９２・・・ディジタルスイッチ、９３．９４・・
・端末代行スイッチ、 ９５・・・テストスイ・ンチ、 ８６・・・代行機能指定スイッチ。 特　許　出　願　人　　富士電機製造株式会社第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）複数個の端末とセンターユニットとを伝送路を介し
   て接続してなる伝送システムにおいて、ｌＫｊ記複放個
   の端末を、互いに相対する複数組の送イｔ’Ａ用端末と
   受信用端末とし、該複数組の送イ菖用端末と受信用端末
   とを、所定組数毎に分割してブロックを構成し、該ブロ
   ックに各別にアドレスを１４与し、該アドレスを順次セ
   ンターユニットから伝送して、ブロック句に、ｌｌｌ＋
   ’ｉ次ブロック内の送信用端末から受信用９１１１末へ
   のデータ伝送を所定順序にしたがって行わせるようにし
   たことを特徴とする多重伝送システム。 ２、特許請求の範囲第１項記載の多重伝送システムにお
   いて、前記センターユニットに、前記複数個の☆１１６
   末の機能の一部を持たせたことを＃徴とする多重伝送シ
   ステム。