JPH01164150A - データ伝送装置 - 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】 〔概　　　要〕 送信側から受信側に論理信号を伝送する伝送システムに
おいて、特に、信頼性が要求される伝送路のデータ伝送
装置に関し、 ケーブルの切断による障害を検出し、その障害時におい
てもデータ伝送が中断することのないデータ伝送装置を
提供することを目的とし、送信される各論理信号に対応
する第１の伝送路上の電圧レベル信号を一端で受け他端
が一定電圧に固定された第１のインピーダンス素子と、
前記論理信号の反転論理信号に対応する第２の伝送路上
の電圧レベル信号を一端で受け他端が一定電圧に固定さ
れた第２のインピーダンス素子と、前記第１と第２の伝
送路上の前記各電圧レベル信号の差動信号から受信信号
を少な（とも生成するレシーバ回路と、前記第１と第２
の伝送路上の前記各電圧レベル信号に対応する論理の一
政状態から前記第１と第２のインピーダンス素子のいず
れか一方の一端が前記一定電圧に縮退したことを検出す
る検出手段とを受信側に有し、前記縮退による前記伝送
路上の障害を受信側で検出するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、送信側から受信側に論理信号を伝送する伝送
システムにおいて、特に、信頼性が要求される伝送路の
データ伝送装置に関する。

計算機システムあるいは通信システムの装置間でディジ
タル論理信号を伝送する場合、各論理信号とその反転論
理信号とを送信側でベアにして伝送し受信側でその差動
電圧を生成する方式がある。

この方式は平衡型データ伝送方式と呼ばれ、ペアになっ
た各伝送路上の雑音信号を受信側の差動増幅器によって
キャンセルすることが可能で信頼性の高い伝送方式とし
て利用されている。更にケーブルが切断した場合にその
障害を検出し、その障害が復旧されるまでの間にもデー
タ伝送が中断することのない方式が要求され、このよう
な高信頼性とリアルタイム性のあるディジクルデータ伝
送装置を低コストで構成することが極めて重要となって
来た。

〔従来の技術〕

第２図は、従来の平衡型データ伝送装置である。

２０は送信側の装置へのドライバ、２１は受信側の装置
Ｂのレシーバ、２２と２３は伝送路である。

送信側のドライバ２０は入力された論理信号２０Ｏに対
して電圧（＋Ｖ、０）とその反転電圧（０゜＋ｙ）の両
方の電圧レベル信号を生成し、それぞれを伝送路２２と
２３上に駆動する。受信側のレシーバ２Ｉは差動増＠器
を有する受信回路であり伝送路２１上の（＋Ｖ、０）の
電圧レベル信号と伝送路２３上の（Ｑ、＋Ｖ）の電圧レ
ベル信号の差動電圧を出力信号２１０として生成する。

このような従来の平衡型データ伝送装置において、例え
ば伝送路２３のケーブルが断線すると、受信側のレシー
バ２１のマイナス端子の電圧レベルが不定となり、端子
が浮いた状態になる。このため、従来のデータ伝送系で
は、予備系の伝送路を有し、通常使用の伝送路が切断し
た場合、それを回復する手段として、予備系の伝送路に
切換えて使用していた。あるいは予備系の伝送路が存在
しない場合は、障害時にデータ伝送を中断し、人手によ
りケーブルの交換等を行っていた。

〔発明が解決しよう止する問題点〕

従って、従来の方法では、ネ備系の伝送路を有するため
コストが増加するという問題が生じていた。また、障害
が復旧するまでの長時間、データ伝送が中断し、サービ
ス性が低くなるという問題が生じていた。

本発明は、ケーブルの切断による障害を検出し、その障
害時においてもデータ伝送が中断することのないデータ
伝送装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図（ａｔは本発明の基本構成図である。

１０は送信側の装置Ａのドライバ、１１は受信側の装置
Ｂの差動増幅器、１２と１３は平衡伝送路で、本発明で
は、更に中点１４０が接地された１４と１５の抵抗器（
−船釣にはインピーダンス）及びケーブル切断時に平衡
伝送から不平衡伝送に切換ったことを検出する電圧比較
一致検出回路１６を有する。送信側のドライバ１０は入
力された論理信号１００に対して（＋Ｖ、Ｏ＞と（Ｏ１
＋Ｖ）の電圧レベル信号を生成し、それぞれを伝送路１
２と１３上に駆動し、受信側の差動増幅器１１は伝送路
１２と１３上の（＋Ｖ、Ｏ）電圧レベル信号と（０，＋
Ｖ）の電圧レベル信号の差動電圧（＋Ｖ、−Ｖ）を出力
信号１１０として生成する差動増幅器を有する受信回路
である。

通常のデータ伝送では、一対の伝送路１２，１３にぞれ
ぞれ（＋Ｖ、Ｏ）と（０，＋Ｖ）の電圧レベル信号が送
られ、抵抗器１４．１５は中点１４０で接地されている
が、差動増幅器１１は入力信号の論理（１，０）に対応
して（＋Ｖ、　　−Ｖ）の電圧を生成し平衡性が保たれ
る。伝送路１２゜１３のうち伝送路１３が切断したとす
ると、差動増幅器１１のマイナス側端子は抵抗器１５を
介して接地されるため、平衡伝送から不平衡伝送に自動
的に切換えられ、伝送路１２の電圧（＋Ｖ、Ｏ）に対し
て伝送路１３の電圧は（０，０）となる。

電圧比較一致検出回路１６が両転送路が共にＯボルトに
なったことを検出し、障害検出フラグ１６０を出力する
。このとき装置Ｂは装置Ａに対して障害発生を送信路１
７１を通して通知する。装置Ａは伝送路が不平衡伝送に
なり品質が下がったことを検出し、転送速度を下げてデ
ータ伝送を続行する。

〔作　　　用〕

本発明では、平衡型データ伝送装置の受信側の抵抗回路
の中点を接地し、両転送路の電圧を比較する回路を利用
して、比較の結果の一致によりケーブルの切断による障
害を検出している。更に、送信側にその検出を通知する
ことにより送信側で通信速度を落とし、不平衡データ伝
送としてデータ伝送を続行できるようにしている。

〔実　　施　　例〕

次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ｂ）は第１図（ａｌのデータ伝送装置のタイミ
ングチャートである。ａ）は伝送路１２上の電圧レベル
信号で、入力信号１００の論理（１，０）に対応して（
＋Ｖ、Ｏ）で変化する波形となっている。ｂ）は伝送路
１３上の電圧レベル信号で、入力信号１００の論理（１
，０）に対応して（０゜＋Ｖ）で変化する波形となって
いるが、時間ｔ。

においてケーブルが切断し、ｔ≧ｔｏにおいて“Ｏ”ボ
ルトに縮退している。すなわち、ｔ〈ｔｏでは通常の平
衡性のデータ伝送で、一対の伝送路１２．１３にそれぞ
れ（＋Ｖ、　　Ｏ）と（０゜＋Ｖ）の電圧レベル信号が
送られる。このとき、抵抗器１４．１５は中点１４０で
接地されているが、差動増幅器１１は入力信号１００の
論理（１゜０）に対応してそれぞれ（＋Ｖ、　　−Ｖ）
の電圧を生成する。従って、これを整形することにより
、Ｃ）に示されるように論理（１，０）に対応する出力
データが得られる。ところが、時間ｔｏにおいて、伝送
路１３のケーブルが点Ｐで切断したため、抵抗器１５の
一端１５０は０ボルトになり、差動増幅器１１のマイナ
ス端子も０ボルトになる。

そのため、ｂ）の波形は、Ｐ点より受信側の伝送路１３
の電圧であるので、ｔ≧ｔｏでは、０ボルトに縮退し、
ｔ−ｔ　ｏ以後において、伝送路１２上の電圧がＯボル
トになっているところでは、波形ａ）もｂ）もＯボルト
になる。もし、Ｐ点の切断がなく正常な伝送であれば、
ｔ＜ｔ　ｏの時間区域において示されるように、波形ａ
）とｂ）とが共に０になることはない。従って、波形ａ
）とｂ）が共に０ボルトになる瞬間を検出すれば、その
検出はケーブルの切断による障害の発生を意味する。

電圧比較−数構出回路１６は画伝送路１２．１３が共に
Ｏボルトになったことを検出する回路で、その出力の障
害検出フラグ１６０は、ｄ）の波形に示されるように、
波形ａ）とｂ）が共に０になる時刻ｔｏの瞬間にＯから
１に変化している。

この障害検出フラグ１６０が１になったことにより、装
置Ｂは装置Ａに対して障害発生を送信路１７１を通して
通知する。ｔ≧ｔｏにおいて、ケーブルの切断のために
、□差動増幅器１１のマイナス端子がＯボルトになって
も、プラス端子には正常な伝送路１２を介して波形ａ）
に示されるように、（＋Ｖ、Ｏ）の電圧レベル信号が入
力される。

そのため、差動増幅器１１の出力は（＋Ｖ、０）の電圧
を出力し、それらの電圧に対応する論理（１，Ｏ）が、
波形Ｃ）に示されるよう正常に出力される。これは、入
力信号１００の論理（１゜０）に対して、１本の伝送路
１２を用いて、その論理に対応する電圧レベル信号（＋
Ｖ、０）を伝送したことと等価であり、いわゆる不平衡
伝送の状態である。すなわち、本発明では、時間ｔｏに
おいて、伝送路１３がＰ点で切断したとしても、単に平
衡伝送から不平衡伝送に自動的に切換わるだけで、伝送
が異常状態に陥ることはない。すなわち、切断により、
データの誤り率の低い高品質の平衡伝送からデータの誤
り率が高い低品質の不平衡伝送に切換ることを意味し、
正常なデータ伝送はそのまま続行する。低品質な不平衡
伝送は、転送速度が高いと誤り率も高くなるので、本発
明では、更に誤りが発生する前に、転送速度を下げ、不
平衡伝送で正常に正しい論理を伝送する。そのために、
障害検出フラグ１６０の１への変化により不平衡伝送に
なったことを受信［１の装置Ｂが送信路１７１を通して
送信側の装置Ａに通知すれば、装置Ａ内で転送りロック
発生器からクロック周波数を下げることが可能となる。

このようにして、本発明では、伝送路１３が切断しても
、転送速度を下げてデータ伝送を続行できる。

次に、第１図（Ｃ）の回路を用いて本発明の構成を更に
詳細に説明する。第１図（ａ）で示したものと同一のも
のは同一の符号で示しである。

第１図（Ｃ）は装置Ａから装置Ｂに伝送路１２．１３を
介して平衡型のデータ転送を行う装置で、通常時は、デ
ータ処理装置１９より出力された送信用の入力信号１０
０をドライバ１０でデータ採用平衡型ドライバ回路送信
側の装置Ａのドライバで平衡型の電圧レベル信号（＋Ｖ
、０）と（０゜−Ｖ）に変換する。それらの電圧は伝送
路１２゜１３を介して差動増幅器１１で論理信号に変換
されデータ処理装置１８へ伝えられる。時刻ｔｏにおい
て、伝送路１３のＰ点でケーブルの切断による障害が発
生したとすれば、ｔ＜ｔｏの通常時のデータ転送中は、
平衡伝送である。平衡伝送では、１２．１３の伝送路の
それぞれの論理は逆であり、電圧比較−数構出回路１６
に入力される。電圧比較−数構出回路１６ではレベル・
コンバータ１６１．１６２を通して伝送路１２．１３の
電圧は論、理電圧に変換され、−数構出回路１６３に入
力されるが、平衡時には出力信号はＯである。ところが
、ｔ＝ｔ　ｏでＰ点が切線するとレベル・コンバーク１
６１の入力は抵抗器１５を介して０ボルトになるため、
ｔ≧ｔｏでレベル・コンバータ１６１の出力は論理０に
固定される。ｔ≧ｔｏで他のレベル・コンバータ１６２
に０ボルトが入力されると、−数構出回路１６３の出力
が論理１となり伝送路上に障害が発生したことが検出さ
れる。その障害検出フラグ１６０はフィルタ１７を通し
て障害検出割込み信号１７００として出力されデータ処
理装置１８に割込みをかける。同時にその障書検出割込
み信号１７００は、ドライバ１７０で平衡形の電圧レベ
ルに変換され、平衡制御信号線１７１ａ、１７１ｂを介
して装置Ａのレシーバ回路１７３に入力される。レシー
バ回路１７３の出力は障害検出割込み信号１７３０でそ
の障害を割込みとしてデータ処理装置１９に通知する。

障害発生がデータ処理装置１８と１９で検出されると、
送信側のデータ処理装置１９は信号線１９０を通してク
ロック発生器１９１の発振周波数を下げ、転送速度が低
くなるように制御する。また、受信側のデータ処理装置
１８は低くなった転送速度で受信できるようにレシーバ
１１を制御する。

なお、フィルタ１７は伝送回路の特性により１６０の障
害検出フラグに乗った雑音を削除し、更に、障害検出フ
ラグ１６０をランチするための回路である。

本実施例では、データ伝送路の障害について説明したが
、制御線１７１ａ、１７１ｂにも同様な回路１６を通用
すれば更に信頼度が上がる。また、その制御線上の制御
信号の転送が高速に動作しない場合、制御線側に付加さ
れる電圧比較−数構出回路１６内のレベル・コンバータ
１６１と１６２を削除した応用も考えられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば予備系の伝送路を必要とせずに切断によ
る障害に対処できる伝送路が簡単な回路の付加により極
めて高機能低コストで実現でき、更に障害発生の検出か
ら復旧までデータ伝送が中断されず短時間、かつ自動的
に制御を実行できるため、極めて高信頼化された伝送シ
ステムを形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明による基本構成図、第１図（ｂ）
は本発明のデータ伝送装置のタイミングチャート、 第１図（Ｃ）は本発明のデータ伝送装置の回路図、第２
図は従来のデータ伝送装置の回路図である。 １０・・・ドライバ、 １１・・・レシーバ、 １２．１３・・・伝送路、 １４．１５・・・抵抗器、 １６・・・電圧比較−数構出回路、 １７・・・フィルタ、 １００・・・入力信号、 １１０・・・出力信号。 特許出願人　　株式会社ピーエフニー 平祈子“゛−ダイ云１回踏 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）送信側から受信側に論理信号を伝送する伝送システ
   ムにおいて、 送信される各論理信号に対応する第１の伝送路（１２）
   上の電圧レベル信号を一端で受け他端（１４０）が一定
   電圧に固定された第１のインピーダンス素子（１４）と
   、 前記論理信号の反転論理信号に対応する第２の伝送路（
   １３）上の電圧レベル信号を一端で受け他端（１４０）
   が一定電圧に固定された第２のインピーダンス素子（１
   ５）と、 前記第１と第２の伝送路（１２、１３）上の前記各電圧
   レベル信号の差動信号から受信信号を少なくとも生成す
   るレシーバ回路（１１）と、前記第１と第２の伝送路（
   １２、１３）上の前記各電圧レベル信号に対応する論理
   の一致状態から前記第１と第２のインピーダンス素子（
   １４、１５）のいずれか一方の一端が前記一定電圧に縮
   退したことを検出する検出手段（１６）とを受信側に有
   し、 前記縮退による前記伝送路（１２、１３）上の障害を受
   信側で検出することを特徴とするデータ伝送装置。 ２）前記検出手段（１６）に接続され、前記伝送路（１
   ２、１３）のいずれか一方の電圧レベルが前記一定電圧
   に縮退したことを検出する前記検出手段から障害検出フ
   ラグ（１６０）を入力し送信側に前記障害の発生を通知
   する通知手段（１７、１７０、１７１）と、 前記通知手段を介して入力された障害検出割込み信号（
   １７３０）を入力し前記伝送路（１２、１３）のうち前
   記一定電圧に縮退せずに正常に動作している一方の伝送
   路上のデータを低速度で転送するように制御する送信側
   の第１の制御手段（１９、１９１）と、 前記低速度で転送された前記データを受信できるように
   前記レシーバ回路１１を制御する受信側の第２の制御手
   段（１８）とを有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のデータ伝送装置。 ３）前記インピーダンス素子（１４、１５）は抵抗器で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデー
   タ伝送装置。 ４）前記インピーダンス素子（１４、１５）の前記他端
   の一定電圧は接地による０ボルトとすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のデータ伝送装置。