JPH01268236A - データ伝送システムにおける回線切替装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明はデータ伝送システムにおける回線切替装置に
関し、さらに詳細にいえば、親局および複数の子局が、
信号線およびループバック線からなる伝送回線によりル
ープ状に接続されたデータ伝送システムにおける回線切
替装置において、各局において信号線、ループバック線
間の回線切替を行うことにより、回線の断等に迅速に対
応することのできるデータ伝送システムにおける回線切
替装置に関する。

〈従来の技術〉 ローカルエリアネットワーク（以下ＬＡＮという）は、
現在のコンピュータ技術の発展にともなう低コスト化等
により、工場内のオートメーションシステムや、ＯＡ等
の小規模なシステムに広く取り入れられている。

上記ＬＡＮのうち、１つの親局に対して複数の子局を、
光ファイバ、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル等の
伝送回線によりループ状に接続したループ方式のＬＡＮ
について説明する。

ループ方式のＬＡＮの・伝送回線は、通常、回線断に対
応するため、信号をループの１方向に伝送〜する信号線
、および信号を逆方向に伝送するノ＜・ツクアップ用の
ループバック線により構成されている。

第７図はこのような伝送システムの構成を示す図であり
、親局（Ａ）、および複数の端末局（Ｂ）を付設し、伝
送路（Ｃ）によりループ状に接続している。上記親局（
Ａ）は、制御親局（Ａ′）と回線切替装置（Ｐ）とから
なり、端末局（Ｂ）は１．制御子局（Ｂ′）と回線切替
装置（Ｐ）とからなる。制御子局（Ｂ′）には複数の負
荷（Ｄ）が接続されている。

上記伝送路（Ｃ）は、互いに逆方向に信号を伝送する信
号線（ＳＣ）およびループバック線（ＬＢ）により構成
されている。

上記のシステムによれば、制御親局（Ａ′）は信号線（
ＳＣ）およびループバック線（ＬＢ）に対して自ら生成
したデータを送り出し、順次制御子局（Ｂ′）に供給す
ることができる。各制御子局（Ｂ′）は上記データを受
けて、負荷（Ｄ）の状態に関する応答データを信号線（
ＳＧ）およびループバック線（ＬＢ）を通して親局（Ａ
）に供給することができる。

伝送路（Ｃ）が断線等し、信号線（ＳＣ）から入力され
るべきデータが中断すると、データの中断を最初に検出
した端末局（Ｂ）においてループバック線（ＬＢ’）か
ら入力されたデータを信号線出力側に折返す。また、ル
ープバック線（ＬＢ）から入力されるべきデータが中断
すると、データの中断を最初に検出した端末局（Ｂ）に
おいて信号線（ＳＧ）から入力されたデータをループバ
ック線出力側に折返す。これらの折返し状態を実現する
には、端末局（Ｂ）は、信号線（ＳＧ）およびループバ
ック線（ＬＢ）から入力されるデータを常時監視し、入
力データが途絶えた場合、信号線（ＳＧ）、ループバッ
ク線（ＬＢ）のいずれからデータを取得するのか、折返
すべきデータを信号線（ＳＧ）に送出するのか、ループ
バック線（ＬＢ）に送出するのかの切替を行う必要があ
るが、この切替は、信号線入力、およびループツク・ツ
ク線入力の有無に対応して自動的に切替制御されるもの
である。

具体的には、信号線入力、およびループノ＜・ツク線（
ＬＢ）の再入力が存在する場合には、端末局（Ｂ）は、
入力をそのまま出力するデータスルー状態゛（第８図（
Ａ）参照）に切替えられる。ループノ（・ツク線入力が
存在しない場合、例えばループ／り・ツク線入力側すな
わち信号線出力側が断線した場合には、信号線入力をル
ープバック線（ＬＢ）に折返して送出する状態（第８図
（Ｂ）参照）に切替えられる。

信号線入力が存在しない場合、すなわち信号線入力側が
断線した場合には、ループバック線入力を信号線（ＳＣ
）に折返して送出する状態（第８図（Ｃ）参照）に切替
えられる。いずれの入力も存在しない場合には、信号線
（ＳＧ）およびループバック線（ＬＢ）に自己のデータ
を送出する状態（第２図（Ｄ）参照）に切替えられる。

したがって、いずれの局間においても断線状態が発生し
ていなければ、第１図に示すようにループ状の接続状態
が形成されていることになるが、い′ずれかの局間にお
いて断線状態が発生していれば、例えば第９図に示すよ
うに、端末局（Ｂｌ）　（Ｂ２）間が断線すると端末局
（Ｂ１）が信号線入力をループバック線（ＬＢ）に折返
す状態となるように切替制御されるとともに、端末局（
Ｂ２）は、ループバック線入力を信号線（ＳＣ）に折返
す状態となるように切替制御される。

この結果、断線状態発生部を通すことなく、親局（Ａ）
からのデータを全端末局（Ｂ）に伝送することができる
。

上記の回線切替装置（Ｆ）において回線の切替を行うた
めには、信号線（ＳＣ）およびループバック線（ＬＢ）
から入力される信号の有無をそれぞれ判断する信号検出
手段、信号の有無に応じて所定の接続状態を実現すべく
スイッチを作動させる接続制御手段か必要となる。

従来では、」二記信号検出および接続制御は、各局（Ａ
）　（Ｂ）設けたマイクロコンピュータのソフトウェア
により実現していた。すなわち、検出器によって信号の
入力状態を検出し、信号のない状態か一定時間続いたこ
とをタイマで計測すると入力信号なしと判断して、所定
のスイッチを作動させて信号の折返し状態を実現してい
た。

〈発明か解決しようとする課題〉 ところが、上記のデータ伝送システムにおける回線切替
装置では、信号検出手段、接続制御手段ともにソフトウ
ェアで実現していたので、判定および処理にある程度の
時間（例えば合計１〜２秒）を要していた。このため、
上記判定、処理中は回線断の影響を受け、データの入力
が暫く途絶えるという問題があった。特に、データ伝送
速度の速い高速ＬＡＮにおいては、喪失されるデータ量
か比較的多くなるので、システムの運用に支障を来すと
いう等の問題があった。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、信
号線、およびループバック線からなる伝送回線を使用し
て複数の局を介在させたループ状伝送システムにおいて
、回線断等のためにデータが中断した場合に、迅速に回
線切替をしてデータを取得できるようにしたデータ伝送
システムにおける回線切替装置を提供することを目的と
する。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の回線切替装置
は、信号線からの入力状態を検出する第１の検出回路と
、ループバック線からの入力状態を検出する第２の検出
回路と、信号線入力、ループバック線出力側に設けられ
、第１の検出回路の出力により動作する第１のスイッチ
回路と、信号線出力、ループバック線入力側に設けられ
、第２の検出回路の出力により動作する第２のスイッチ
回路とを有し、信号線入力を信号線出力側に、ループバ
ック線入力をループバック線出力側にそれぞれ送り出す
状態、信号線入力をループバック線出力側に折返す状態
、ループバック線入力を信号線出力側に折返す状態、ま
たは、信号線およびループバック線の出力側に局で生成
されたデータを送り出す状態に切替えるものである。

く作用〉 以上のデータ伝送システムにおける回線切替装置であれ
ば、回線断がなく、信号線入力およびループバック線入
力が存在する状態を雨検出回路が検出すると、第１のス
イッチ回路は、信号線入力を第２のスイッチ回路に接続
し、第２のスイッチ回路から信号線の出力側に信号を送
出する。また、ループバック線入力は、第２のスイッチ
回路、第１のスイッチ回路を通してそのままループバッ
ク線の出力側に送出される。

次に、ループバック線入力か切断された場合、第２の検
出回路がこれを検出し、第２のスイッチ回路の状態を切
り替える。すると、第１のスイッチ回路から供給された
信号は、第２のスイッチ回路で折返され、ループバック
線の出力側に供給される。このようにして信号線入力を
ループバック線に折返すことができる。

次に、信号線入力が切断された場合、第１の検出回路が
信号線入力の断を検出し、第１のスイッチ回路の状態を
切り替える。すると、第２のスイッチ回路から入ってく
るループバック信号は第１のスイッチ回路で折返され、
直接または信号処理部を介して第２のスイッチ回路に接
続される。そして、第２のスイッチ回路を通して信号線
の出力側に信号を供給する。これにより、ループバック
線入力を信号線に折返すことができる。

信号線入力、ループバック線入力がともに切断された場
合、第１、第２の検出回路が信号線入力、ループバック
線入力の断を検出し、第１、第２のスイッチ回路の状態
を切り替える。すると、局で生成された信号は第２のス
イッチ回路を通してルー　１〇　− −プバック線の出力側に送出されるとともに、第１のス
イッチ回路を通して信号線の出力側に送出される。これ
により、局で生成されたデータを伝送回線に送り出すこ
とができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの発明の回線切替装置の構成を示す概略回路
図であり、回線切替装置（１）は、互いに平行な信号線
（ＳＧ）およびループバック線（ＬＢ）からなる伝送線
路の途中に挿入されている。そして、回線切替装置（１
）には、制御親局または制御子局（以下総称して「接続
局（２）」という）が接続されている。

さらに詳述すると、信号線入力およびループバック線出
力側には、第１のスイッチ回路（３）が設けられ、信号
線出力およびループバック線入力側には、第２のスイッ
チ回路（４）が設けられ、接続局（２）との間には第３
のスイッチ回路（５）が介在されている。そして、信号
線入力を検出して第１のスイッ子回路（３）を作動させ
る第１の検出回路（６）と、ループバック線入力を検出
して第２のスイッチ回路（４）を作動させる第２の検出
回路（７）とが設けられている。また、第１の検出回路
（６）の出力と第２の検出面路（７）の出力との双方が
存在する場合に作動するＡＮＤ回路（８）と、ＡＮＤ回
路（８）の出力に基・づき作動する第４のスイッチ回路
（９）が設けられている。

さらに、接続局（２）の出入口を通る信号の状態を検出
して、上記第３のスイッチ回路（５）を動作させる第３
の検出回路（１０）とが設けられている。上記各検出回
路は、例えば電流トランスを用いたものである。

具体的な接続状態を説明すると、第１のスイッチ回路（
３）は、２つのリレースイッチ（ａ）　、　（ｂ）を有
している。一方のリレースイッチ（ａ）のｂ接点（図で
黒丸で表される）には、入力側の信号線（ＳＧ）が接続
され、他方のリレースイッチ（ｂ）のｂ接点には、出力
側のループバック線（ＬＢ）が接続されている。第２の
スイッチ回路（４）は３つのリレースイッチ（Ｃ）〜（
ｅ）を有しており、リレースイッチ（Ｃ）のｂ接点はリ
レースイッチ（ａ）の共通端子と接続され、リレースイ
ッチ（Ｃ）の共通端子は入力側のループバック線（ＬＢ
）に接続されている。リレースイッチ（ｄ）のｂ接点は
リレースイッチ（ａ）のａ接点（図で白丸で表される）
と接続され、リレースイッチ（ｄ）のａ接点は出力側の
ループバック線（ＬＢ）に接続されている。また、第４
のスイッチ回路（９）は１つのリレースイッチ（ｆ）を
有しており、リレースイッチ（ｆ）のａ接点は、リレー
スイッチ（ｄ）の共通端子、リレースイッチ（ｂ）のａ
接点、およびリレースイッチ（ｅ）のａ接点と接続され
ている。リレースイッチ（ｆ）の共通端子とリレースイ
ッチ（ｅ）のｂ接点は出力側の信号線（ＳＧ）に接続さ
れている。また、第３のスイッチ回路（５）は、２つの
リレースイッチ（ｇ）　、（ｈ）を有しており、リレー
スイッチ（ｇ）の共通端子はリレースイッチ（ｂ）の共
通端子に、リレースイッチ（ｈ）の共通端子はリレース
イッチ（ｅ）の共通端子にそれぞれ接続されている。そ
してリレースイッチ（ｇ）のａ接点は接続局（２）の入
力側に接続され、リレースイッチ（ｈ）のａ接点は接続
局０）の出力側に接続されている。また、リレースイッ
チ（ｇ）　、　（ｈ）のｂ接点同士が接続されている。

上記の回路の動作を説明する。

まず、接続局（２）が存在しない場合、または接続局（
２）を切り離して使用する場合には、リレースイッチ（
ｇ）　、　（ｈ）をそれぞれｂ接点側に倒すとｂ接点同
士が接続され、接続局■が電気的に切り離される。

この状態で信号線入力、ループバック線入力が存在して
いると、第１の検出回路（６）、第２の検出回路σ）が
これらの入力を検出し、リレースイッチ（ａ）、（ｂ）
　、リレースイッチ（ｃ）　、（ｄ）　、（ｅ）をそれ
ぞれｂ接点側に倒す。これによりループバック線入力が
ループバック線出力側に接続されるとともに、信号線入
力がリレースイッチ（ｇ）　、　（ｈ）を経由して信号
線出力側に接続される（第２図および第１表参照、表中
黒丸はｂ接点に倒されている状態を示す）。つまり、回
線切替装置は中継器として機能することになる。

第１表 次に、接続局（２）が介在する場合、接続局（２）から
出る所定の信号を第３のスイッチ回路（５）か検出しリ
レースイッチ（ｇ）　、　（ｈ）をａ接点側に倒し、回
線切替装置（１）と接続局（２）とを接続する。この状
態で信号線入力、ループバック線入力が存在すると、第
１の検出回路（６）、第２の検出回路（７）がこれらの
入力を検出し、リレースイッチ（ａ）、（ｂ）、リレー
スイッチ（ｃ）　、（ｄ）　、（ｅ）をそれぞれｂ接点
側に倒す。

これによりループバック線入力がループバック線出力側
に接続されるとともに、信号線入力が接続局（２）を経
由して信号線出力側に接続される（第３図および第２表
参照、表中白丸はａ接点に倒されている状態を示す）。

これにより、接続局（２）は、信号線（ＳＧ）から入力
されてくるデータを取得するとともに、そのデータをそ
のまま信号線（ＳＣ）の出力側に送り出し、隣設する局
に提供することができる。

第２表 信号線（ＳＧ）に断線等があり、信号線入力が存在しな
い場合、第１の検出回路（６）は信号線入力不存在を検
出し、リレースイッチ（ａ）　、　（ｂ）をａ接点側に
倒すので、ループバック線入力は、リレースイッチ（Ｃ
）、リレースイッチ（ａ）、リレースイッチ（ｄ）、リ
レースイッチ（ｂ）、リレースイッチ（ｇ）を経由して
接続局（２）に入り、接続局（２）がらりレースイッチ
（ｈ）　リレースイッチ（ｅ）を経由して信号線出力に
出る（第４図および第３表参照）。つまり、ループバッ
ク線入力を接続局（２）に供給するとともに、供給した
データを信号線出力側に折返す状態が実現される。

第３表 次に、ループバック線（Ｌ　Ｂ　）に断線等があり、ル
ープバック線入力が存在しない場合、第２の検出回路（
７）はループ）＜ツク線入力不存在を検出し、リレース
イッチ（ｃ）　、（ｄ）　、（ｅ）をａ接点側に倒すの
で、信号線入力は、リレースイッチ（ｂ）、リレースイ
ッチ（ｇ）を経由して接続局（２）に入り、接続局（２
）からリレースイッチ（ｈ）、リレースイッチ（ｅ）、
リレースイッチ（ｄ）を経由してループバック線出力に
出る（第５図および第４表参照）。これにより、信号線
入力を接続局（２）に供給するとともに、供給したデー
タをそのままループバック線出力に折返す状態が実現さ
れる。

第４表 信号線（ＳＧ）、ループバック線（ＬＢ）両方に断線等
があり、信号線入力、ループバック線入力が双方とも存
在しない場合、雨検出回路（６）　（７）はそれぞれ＝
　１８− 信号線入力、ループバック線入力不存在を検出し、リレ
ースイッチ（ａ）〜（ｅ）をａ接点に倒す。それととも
にＡＮＤ回路（８）が雨検出回路（６＞　（７）の検出
出力を受けてリレースイッチ（ｆ）をａ接点側に倒す。

その結果、接続局（２）の出力がリレースイッチ（ｈ）
、リレースイッチ（ｅ）からリレースイッチ（ｆ）を経
由して信号線出力に送出され、かつ、リレースイッチ（
ｅ）からリレースイッチ（ｄ）を経由してループバック
線出力に送出される。これとともに、リレースイッチ（
ｅ）からリレースイッチ（ｂ）、リレースイッチ（ｇ）
を通って接続局（２）に戻る（第６図および第５表参照
）。これにより、接続局（２）から信号線（ＳＧ）、ル
ープバック線（ＬＢ）にそれぞれ自己の信号を出力する
状態が実現される。これにより、例えば接続局（２）が
制御親局であった場合には、子局に対するコマンドデー
タを信号線（ＳＧ）、ループバック線（ＬＢ）を通して
送出することができる。接続局（２）が制御子局であっ
た場合には、親局に対する負荷のデータを信号線（ＳＣ
）、ループバック線（ＬＢ）を通して送出することかで
きる。

＝　　１９　− 第５表 以上説明した動作において、検出回路（６）　（７）は
信号線（ＳＧ）、ループバック線（ＬＢ）を伝送する信
号を瞬時に検出してスイッチ回路（３）、（４）、（９
）に動作信号を送ることができ、スイッチ回路（３）、
（４）、（９）を構成する各リレースイッチ（ａ）〜（
ｆ）も高速（例えばｍ５ｅＱのオーダー）で動作するこ
とができるので、信号線（ＳＣ）、ループバック線（Ｌ
Ｂ）の回線断があっても、即時に対応して、回線の切替
を行うことができる。

なお、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えばスイッチ回路をリレーではなく、ロジックゲ
ートで構成してもよい。ロジックゲートの動作時間は、
ｎ５ｅＣのオーダーなので、ロジックゲートを利用する
ことによって、動作時間をさらに短縮することができる
。

その他この発明の要旨を変更しない範囲内において、種
々の設計変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のようにして、この発明は、伝送回線からの入力状
態を検出する第１、第２の検出回路と、第１、第２の検
出回路の検出出力によって動作する第１、第２のスイッ
チ回路とを有し、第１、第２のスイッチ回路の動作によ
って回線切替装置における信号線およびループバック線
の切替えを行うことができ、回線の断等にも瞬時に対応
することができる。したがって、データ伝送の中断時間
を極めて短時間にすることができるので、データの喪失
のためにシステムの機能が停止することのない伝送シス
テムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のデータ伝送システムにおけ＝　２１
− る回線切替装置の一例を示す概略構成図、第２図〜第６
図は回線の切替状態を説明する動作図、 第７図は回線切替装置を使用した伝送システムの全体構
成および信号の流れを示す概略図、第８図は回線切替装
置の各回線切替状態を示す模式図、 第９図は回線切替が行われた場合の伝送システ・ムにお
ける信号の流れを示す概略図である。 （１）・・・回線切替装置、 （３）・・・第１のスイッチ回路、 （４）・・・第２９スイツチ回路、 （６）・・・第１の検出回路、 （７）・・・第２の検出回路、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに逆方向にデータを伝送する信号 線およびループバック線から構成された 伝送回線をループ状に布設するとともに ループに複数の局を介在させ、各局にお ける信号線入力およびループバック線入 力の状態に応じて当該局における信号線 およびループバック線の接続状態をスイ ッチにより切り替えるようにしたデータ 伝送システムにおける回線切替装置であ って、 信号線からの入力状態を検出する第１ の検出回路と、ループバック線からの入 力状態を検出する第２の検出回路と、信 号線入力、ループバック線出力側に設け られ、第１の検出回路の出力により動作 する第１のスイッチ回路と、信号線出力、 ループバック線入力側に設けられ、第２ の検出回路の出力により動作する第２の スイッチ回路とを有し、 信号線入力を信号線出力側に、ループ バック線入力をループバック線出力側に それぞれ送り出す状態、信号線入力をル ープバック線出力側に折返す状態、ルー プバック線入力を信号線出力側に折返す 状態、または、信号線およびループバッ ク線の出力側に局で生成されたデータを 送り出す状態に切替えることを特徴とす るデータ伝送システムにおける回線切替 装置。