JP3140553B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のコンピュータや
プリンタ等の端末装置相互間におけるデータ通信を行う
ための通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような通信装置は、端末装置ごと
に取り付けられ、自らが取り付けられた端末装置につい
てのデータ信号を送受信したり他の端末装置間で送受さ
れるデータ信号を中継したりする。図６には、このよう
な通信装置を用いて構成された通信ネットワークを示し
ている。このネットワークでは、各通信装置間は同軸ケ
ーブルや光ファイバー等の伝送線Ｃによって接続されて
いる。そして、例えば、２つの端末装置間に一または複
数の通信装置６０を挟んでデータ通信を行う場合には、
その挟まれた各通信装置６０は、一方の端末装置に取り
付けられた通信装置から発信されたデータ信号を中継し
ながら他方の端末装置に取り付けられた通信装置６０に
伝送する。また、このときデータ信号の中継を行った通
信装置６０も、自らが取り付けられた端末装置と他の端
末装置間でデータ通信が行われるときは、データ信号の
発信源となる。このように他の通信装置６０から送信さ
れたデータ信号の中継と、自らが取り付けられた端末装
置からのデータ信号の発信とを行うため、各通信装置６
０には、図７に示すように、中継すべきデータ信号およ
び自らが取り付けられている端末装置から入力された発
信用データ信号のいずれか一方を選択的に送信する送信
制御回路７０が備えられている。

【０００３】この送信制御回路７０は、上記両信号がそ
れぞれ別々に取り込まれる２つのゲート部７１，７２
と、それらゲート部から出力されたデータ信号を外部に
送信するオア部７３とから構成されている。そして、本
通信装置のメイン制御回路７５からの選択信号によって
いずれか一方のゲート部が選択されることにより、その
選択されたゲート部からそこに取り込まれたデータ信号
がオア部７３に出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
通信装置では、データ信号の中継を行う場合に、伝送線
内における伝送中のみならず通信装置内部でもデータ信
号に歪を与えてしまう。このため、図６において説明し
たように、複数の通信装置により中継されて伝送される
データ信号には、それら通信装置等において与えられる
歪が次々に加算又は合成されてデータ信号の品位（デジ
タル信号における信号幅や論理レベルをいう）が低下
し、受信側の端末装置にデータ信号が正確に伝わらずそ
の端末装置の誤作動を招くおそれがあるという問題があ
った。特に、光データ通信を行う場合には、中継するご
とに光−電気間の信号変換器を通す必要があるが、その
変換時にデータ信号が受ける歪は大きく、問題となるこ
とが多い。

【０００５】また、上記のような送信制御回路７０で
は、一方の信号の出力のみを禁止することしかできない
ため、通信装置内の通信用路線の一部（例えば、中継用
の路線）が故障等したときには誤った中継データ信号の
出力を防止するため、その通信装置にデータ信号を通せ
なくなり、結局ネットワーク全体が使用不能になってネ
ットワークとしての信頼性が損なわれることにつながる
という問題もあった。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、複雑な通信ネットワーク内でも正確なデ
ータ信号を行うことができるとともに、そのネットワー
クの信頼性を向上させることができる通信装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の通信装置には、データ信号の送受信を行
う送受信端子と、この送受信端子を通じて受信された受
信データ信号に含まれる歪成分を取り除いたものと同等
品位の再生データ信号を生成する信号再生手段と、この
信号再生手段により生成された再生データ信号および自
らが取り付けられている端末装置から入力された発信用
データ信号のいずれか一方を送受信端子から送信させ、
またはいずれの信号も送受信端子から送信することを禁
止する送信制御手段とを備える通信用路線が構成されて
おり、本通信装置は、このような通信用路線を２つ以上
備えている。

【０００８】なお、直列データ信号の送受信を行う送受
信端子と、この送受信端子を通じて受信された受信直列
データ信号に含まれる歪成分を取り除いたものと同等品
位の直列再生信号を生成する信号再生手段と、この信号
再生手段により生成された再生直列データ信号および自
らが取り付けられている端末装置から受けた発信用直列
データ信号のいずれか一方を送受信端子から送信させ、
またはいずれも送受信端子から送信することを禁止する
送信制御手段とから構成された２つ以上の通信用路線を
設けるようにしてもよい。そして、この場合に、受信直
列データ信号を並列データ信号に変換して自らが取り付
けられている端末装置に出力する直−並変換手段と、自
らが取り付けられている端末装置から入力された並列デ
ータ信号を発信用直列データ信号に変換する並−直変換
手段とを設けてもよい。

【０００９】

【作用】上記いずれの通信装置でも、データ信号を中継
する場合には、信号再生手段によって、歪を含まない受
信データ信号本来の品位と同等品位の再生データ信号を
生成し、これを次の通信装置に伝送する。このため、受
信目標である通信装置が受信する再生データ信号は、直
前段の通信装置からの伝送中に受ける歪が加わるに過ぎ
ない。したがって、何段の通信装置により中継されよう
とも、正確なデータ通信が可能である。また、本通信装
置における出力制御手段では、各通信用路線において再
生データ信号および発信用データ信号のいずれの送信を
も禁止することができる。このため、１つの通信用路線
内で故障等が生じた場合でも、その通信用路線を通信ネ
ットワークから切り離したと同じ状態にするとともに、
他の未使用の通信用路線を用いて受信目標の通信装置に
データ信号を送信することが可能である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。まず図１に、本発明に係る通
信装置の全体図を示す。この通信装置１０には、本装置
１０全体を制御するメイン制御回路１１が備えられてい
る。また、送受信端子１２と、受信制御回路１３と、信
号再生回路１４と、直−並シフトレジスタ回路（直−並
変換手段）１５と、送信制御回路１６と、並−直シフト
レジスタ回路（並−直変換手段）１７とから構成される
通信用路線を２つ（第１通信用路線Ｌ１および第２通信
用路線Ｌ２）備えている。以下、各通信用路線Ｌ１，Ｌ
２の構成について詳しく説明する。

【００１１】送受信端子１２には同軸ケーブルや光ファ
イバー等の伝送線が接続されており（図５参照）、送受
信端子１２はその伝送線を介して直列データ信号を外部
に対して送受信する。受信制御回路１３は、送受信端子
１２から受信された直列データ信号（以下、この信号を
受信直列データ信号という）を取り込むとともに、その
受信直列データ信号を信号再生回路１４に供給する。ま
た、それと同時にクロック始動指令信号を信号再生回路
１４に入力する。さらに、メイン制御回路１１に対して
受信直列データ信号を受信した旨の信号を出力する。な
お、メイン制御回路１１は、受信直列データ信号が本通
信装置１０に対する送信信号か否かを判断する。

【００１２】信号再生回路１４は、再生クロック生成部
１４ａと、再生部１４ｂとから構成されている。再生ク
ロック生成部１４ａは、上記クロック始動指令信号を受
けると受信直列データ信号の再生に必要な再生クロック
信号を出力する。再生部１４ｂは、その再生クロック信
号を用いて、伝送線内を伝送されている間にインピーダ
ンスの不整合や外乱ノイズ等の影響を受けて歪み、かつ
遅延した受信直列データ信号（図３のＡはその歪んだ受
信直列データ信号を示し、Ａ′は本来の直列データ信号
を示す。）を再生する。

【００１３】ここで、その受信直列データ信号の再生方
法について説明する。再生部１４ｂは、図２に示すよう
に、Ｄフリップフロップ（ＦＦ１）を用いて構成されて
おり、図３のように受信直列データ信号がＤ端子に供給
されると（時間ｔ０）、再生クロック信号はその供給開
始時間から受信直列データ信号の１／２ビット時間だけ
遅れてＣ端子に入力される（時間ｔ１）。この第１Ｄフ
リップフロップＦＦ１は、再生クロック信号が立ち上が
る時点（時間ｔ１，ｔ２，…ｔ５）での受信直列データ
信号の論理レベルを検出し、その論理レベルが‘Ｈ’に
ある程度近いときは再生直列データ信号の論理レベルも
‘Ｈ’に設定する。逆に受信データ信号の論理レベルが
‘Ｌ’にある程度近いときは再生データ信号の論理レベ
ルも‘Ｌ’に設定する。こうして受信直列データ信号か
ら歪成分を取り除いたものと同等の品位の再生直列デー
タ信号が生成され、第１ＤフリップフロップＦＦ１のＱ
端子から出力される。

【００１４】直−並シフトレジスタ回路１５は、上記第
１ＤフリップフロップＦＦ１を含む全４段のＤフリップ
フロップ（ＦＦ１〜ＦＦ４）からなるシフト部１５ａ
と、並列レジスタ部１５ｂとから構成されている。シフ
ト部１５ａは、受信制御回路１３から供給された受信直
列データ信号を、直列信号列に変換して各Ｄフリップフ
ロップＦＦ１〜ＦＦ４のＱ端子から出力する。この直列
信号列は、並列レジスタ１５ｂに取り込まれて並列信号
に変換される。そして、図１にも示すように、本通信装
置１０が取り付けられる端末装置Ｔに、メイン制御回路
１１およびインターフェース等を介して入力される。こ
れら各部１５ａ〜１５ｃの作動は、受信制御回路１３か
ら出力される制御信号により制御される。なお、この直
−並シフトレジスタ回路１５には、判断部１５ｃが設け
られており、この判断部１５ｃは、上記直列信号列の受
信状態やその信号列に含まれるパリティ等の正否を判断
し、その判断情報信号を受信制御回路１３およびメイン
制御回路１１に出力する。判断部１５ｃにおいて受信状
態に異常があると判断されたときは、受信制御回路１３
は、シフト部１５ａへの受信直列データ信号の取り込み
を中止させるとともに、メイン制御回路１１に異常信号
を出力する。

【００１５】送信制御回路１６は、図４に示すように、
２つのゲート部（第１ゲート部１６ａおよび第２ゲート
部１６ｂ）と、オア部１６ｃとから構成されている。第
１ゲート部１６ａには、信号再生回路１４の再生部１４
ｂから出力された再生直列データ信号が取り込まれる。
一方、第２ゲート部１６ｂには、発信用直列データ信号
が取り込まれるのであるが、この発信用直列データ信号
は、図１に示すように、端末装置Ｔから出力された送信
並列データ信号が、メイン制御回路１１からの送信要求
信号に基づいて作動する並−直シフトレジスタ回路１７
により直列信号に変換されたものである。なお、本装置
１０では、並−直シフトレジスタ回路１７は両通信用路
線Ｌ１，Ｌ２において共用されている。

【００１６】この送信制御回路１６では、メイン制御回
路１１によって受信直列データ信号が本通信装置１０に
対する送信信号ではないと判断されたときは、第２ゲー
ト部１６ｂにメイン制御回路１１から禁止信号が入力さ
れる。その禁止信号を受けた第２ゲート部１６ｂは、取
り込んだ発信用直列データ信号のオア部１６ｃへの出力
を行わない。このため、第１ゲート部１６ａから再生直
列データ信号がオア部１６ｃに対して出力され、オア部
１６ｃから送受信端子１２を介して外部に出力される。
なお、前述のように再生直列データ信号は、受信直列デ
ータ信号よりも１／２ビット時間遅れて出力されるた
め、異常信号を受けたメイン制御回路１１内での処理に
ある程度の時間を要するにもかかわらず、禁止信号は受
信直列データ信号よりも早く第１ゲート部１６ａに到達
する。このため、受信直列データ信号の出力の禁止遅れ
によるグリッジの発生を防止できる。

【００１７】一方、メイン制御回路１１によって受信直
列データ信号が本通信装置１０に対する送信信号である
と判断されたときは、第１ゲート部１６ａにメイン制御
回路１１から禁止信号が入力される。その禁止信号を受
けた第１ゲート部１６ａは、取り込んだ再生直列データ
信号のオア部１６ｃへの出力を行わない。また、メイン
制御回路１１により本通信装置１０からの送信が必要と
判断された場合は、第２ゲート部１６ｂにメイン制御回
路１１から許可信号が入力される。このため、第２ゲー
ト部１６ｂから発信用直列データ信号がオア部１６ｃに
出力され、さらに送受信端子１２を介して外部に出力さ
れる。

【００１８】また、メイン制御回路１１は、例えば、受
信制御回路１３から異常信号を受けたときは、両ゲート
部１６ａ，１６ｂに対して禁止信号を出力する。これに
より、オア部１６ｃからは再生直列データ信号および発
信用直列データ信号のいずれも出力されず、直−並シフ
トレジスタ回路１５におけるシフト部１５ａにおける受
信直列データ信号の取り込みの中止と相まってその通信
用路線は外部および自らが取り付けられた端末装置Ｔか
ら切り離されたと同じ状態となる。

【００１９】このように構成された各通信用路線Ｌ１，
Ｌ２を備えた通信装置１０は、例えば、図５（Ａ）に示
すように構成された通信ネットワークＮの各端末装置５
１，５２，５３，…に取り付けられる。なお、各通信装
置１０において他の通信装置１０に接続される通信用路
線Ｌ１，Ｌ２は任意に選択できる。ここで、図中左上の
端末装置（以下、コンピュータという）５１と右下の端
末装置（以下、プリンタという）５３間で時計回りの方
向にデータ通信を行う場合を考える。コンピュータ５１
に取り付けられた通信装置（以下、発信通信装置とい
う）１０は、例えば、第１通信用路線Ｌ１においてコン
ピュータ５１から出力された送信並列データ信号を発信
用直列データ信号に変換し（並−直シフトレジスタ回路
１７）、自己のメイン制御回路１１からの送信要求に応
じてその発信用直列データ信号を送信する。その発信用
直列データ信号は、伝送線Ｃ内を伝送される間に歪を受
けながら右隣の端末装置５２に取り付けられた通信装置
（以下、第１中継通信装置という）１０′の第２通信用
路線Ｌ２に受信される。

【００２０】中継通信装置１０′は、その発信用直列デ
ータ信号に基づいて歪成分を含まない再生直列データ信
号を生成し、さらに右隣の通信装置（以下、第２中継通
信装置という）１０′の第１通信用路線Ｌ１に送信す
る。第１中継通信装置１０′から送信された再生直列デ
ータ信号も伝送線Ｃ内を伝送される間に歪を受けるが、
第２中継通信装置１０′により再生されて、再び歪のな
い再・再生直列データ信号としてプリンタ５３に取り付
けられた通信装置（以下、目標通信装置という）１０″
の第１通信用路線Ｌ１に向かって送信される。その再再
生直列データ信号も伝送線Ｃ内を伝送される間に歪を受
けるが、プリンタ５３に取り付けられた通信装置１０″
に受信される時点での歪成分は、もとの直列データ信号
が２つの中継通信装置において再生がなされずそのまま
歪が加算されて目標通信装置に受信された場合に比べて
ごく小さい（伝送線内の伝送中に受ける歪に加えて、中
継される通信装置内でも歪を受けるからである）。

【００２１】このように、本通信装置１０が、中継通信
装置１０′として働く場合には、その中継通信装置ごと
に直列データ信号が再生されるため、結局のところ目標
通信装置１０″に受信される直列データ信号の品位は、
２つの通信装置間で直接データ通信を行った場合と同等
である。したがって、伝送線Ｃ内の伝送中に受ける歪の
許容範囲を大きくとることができ、伝送線Ｃについては
それほど高性能なものを用いなくても、十分に正確なデ
ータ通信を行うことができる。これにより、伝送線Ｃに
ついてコストダウンを図ることができる。また、データ
信号の伝送速度も早くすることができる。さらに、通信
ネットワークを設計する場合に、従来は通信する装置間
にある全伝送線および中継通信装置等による歪の加算・
合成を考慮してして行わなければならなかったが、本通
信装置１０を中継通信装置として用いればそのような考
慮は不要であり、設計を容易とすることができる。

【００２２】また、図５（Ａ）に示す通信ネットワーク
Ｎにおいて、例えば、第１中継通信装置１０′における
第２通信用路線Ｌ２に故障が生じた場合には、前述のよ
うにその第２通信用路線Ｌ２は他の通信装置１０，１
０′，１０″から切り離される。このため、時計回りの
方向にはデータ通信を行うことはできなくなる。しか
し、発信通信装置１０の第２通信用路線Ｌ２から直列デ
ータ信号を送信することによって、目標通信装置１０″
との間で反時計回りの方向にデータ通信を行うことがで
きる。このように、本通信装置１０を用いれば、データ
通信を行うべき２つの通信装置１０，１０間に２つの伝
送経路を形成することができ、通信ネットワークの信頼
性を向上させることができる。さらに、このような各通
信用路線における送信禁止制御を任意に行えるようにす
れば、本ネットワークＮを複数部分に分割することも可
能であり、ネットワークＮの利用価値を向上させること
ができる。

【００２３】なお、上記実施例の通信装置１０では、通
信用路線を２つ備えているが、本発明に係る通信装置は
それに限られることなく、３つ以上の通信用路線を備え
て構成することも可能である。このため、図５（Ｂ）に
示すような、複雑な通信ネットワークＮ′を構成するこ
とができる。その一方、図５（Ｃ）に示すネットワーク
Ｎ″のように、通信装置１０のうちいずれか１つの通信
用路線のみを使用して単純な２つの通信装置間でのデー
タ通信を行うことも可能である。

【００２４】また、上記実施例では、直−並シフトレジ
スタ回路１５を通信用路線ごとに設けたが、両通信用路
線Ｌ１，Ｌ２で共用するように１つにまとめてもよい。
また、上記実施例の通信装置１０は、直列データ信号の
送受信を行うものであるが、本発明に係る通信装置は、
並列データ信号の送受信を行うものとして構成すること
もできる。この場合には、並列−直列間の信号変換手段
は不要である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の通信装置
は、データ通信の中継装置として働くときは、発信側の
通信装置から受信したデータ信号と同等品位の信号（再
生データ信号）を生成して送信目標側の通信装置に送信
する。このため、複数段の通信装置により中継されて
も、最終的に送信目標の通信装置に受信されるデータ信
号に含まれる歪成分を小さく抑えることができる。した
がって、複雑な構成の通信ネットワークであっても正確
なデータ通信を行うことができ、また、データ信号がお
もに歪を受けることとなる伝送線に要求される性能を低
く抑えることができる。

【００２６】さらに、本発明の通信装置には、複数の通
信用路線が設けられており、例えば、一方の通信用路線
が故障等した場合に、その通信用路線内において再生デ
ータ信号および自らが取り付けられている端末装置から
受けた発信用データ信号のいずれをも送信禁止とするこ
とにより、その通信用路線を通信ネットワークから切り
離したと同じ状態とすることができる。このため、その
ような場合には、故障していない他の通信用路線を使用
して同一目標に対するデータ通信を行うことができ、通
信ネットワークの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信装置の構成図である。

【図２】上記通信装置における信号再生手段の構成図で
ある。

【図３】上記信号再生手段での信号再生の様子を経時的
に示したグラフ図である。

【図４】上記通信装置における送信制御手段の構成図で
ある。

【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）とも、上記通信装置を
用いた通信ネットワークの構成図である。

【図６】従来の通信装置を用いた通信ネットワークの構
成図である。

【図７】従来の送信制御手段の構成図である。

【符号の説明】

１０ 通信装置 Ｌ１，Ｌ２ 通信用路線 １２ 送受信端子 １４ 信号再生回路 ＦＦ１〜ＦＦ４ フリップフロップ １６，７０ 送信制御回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端末装置間でのデータ通信を行う
   ために、前記各端末装置に取り付けられる通信装置にお
   いて、 データ信号の送受信を行う送受信端子と、この送受信端
   子を通じて受信された受信データ信号に含まれる歪成分
   を取り除いたものと同等品位の再生データ信号を生成す
   る信号再生手段と、この信号再生手段により生成された
   再生データ信号および自らが取り付けられている前記端
   末装置から入力された発信用データ信号のいずれか一方
   の信号を前記送受信端子から送信し、または前記いずれ
   の信号も前記送受信端子から送信することを禁止する送
   信制御手段とを備えてなる通信用路線を２つ以上備えて
   構成されたことを特徴とする通信装置。
2. 【請求項２】 複数の端末装置間でのデータ通信を行う
   ために、前記各端末装置に取り付けられる通信装置にお
   いて、 直列データ信号の送受信を行う送受信端子と、この送受
   信端子を通じて受信された受信直列データ信号に含まれ
   る歪成分を取り除いたものと同等品位の再生直列データ
   信号を生成する信号再生手段と、この信号再生手段によ
   り生成された再生直列データ信号および自らが取り付け
   られている前記端末装置から入力された発信用直列デー
   タ信号のいずれか一方の信号を前記送受信端子から送信
   し、または前記いずれの信号も前記送受信端子から送信
   することを禁止する送信制御手段とを備えてなる通信用
   路線を２つ以上備えるとともに、前記受信直列データ信
   号を並列データ信号に変換して自らが取り付けられてい
   る前記端末装置に出力する直−並変換手段と、自らが取
   り付けられている前記端末装置から入力された並列デー
   タ信号を前記発信用直列データ信号に変換する入力する
   並−直変換手段とを備えて構成されたことを特徴とする
   通信装置。