JPH0385844A - パルス信号中継装置の故障診断方式 - 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】 〔産業上の利用分野］ この発明は、パルス信号を用いたデータ伝送システムに
おいてパルス信号の劣化を補償するために使用されるパ
ルス信号中継装置の故障診断方式〔従来の技術］ 一般に、多数のデータ伝送装置を接続し、各データ伝送
装置間のデータ授受をパルス信号を使用して行うデータ
伝送システムにおいては、通信距離の延長或いは接続可
能な伝送装置数の増加といった目的のために、減衰した
伝送信号を増幅すると共に、波形の歪を補正するパルス
信号中継装置が介装されている。

ところで、パルス信号中継装置に故障が発生すると、故
障したパルス信号中継装置が介在する伝送装置間のデー
タ伝送だけでなくネットワーク全体に影響が波及し、全
伝送装置間でデータ伝送が不能となることがある。

したがって、高信頼性を有するネットワークを構築する
ためには、パルス信号中継装置の故障診断が不可欠とな
る。

従来のパルス信号中継装置の故障診断方式としては、下
記３つの故障診断方式が提案されている。

■　通常の中継動作を平行して実行しているオンライン
状態で、パルス信号中継装置の入力データと出力データ
とを論理回路などにより照合する第１の故障診断方法。

■　パルス信号中継装置内にマイクロプロセッサを内蔵
し、通常の中継動作を中断したオフライン状態で入力デ
ータとして既知のデータを与えこれと出力データとの照
合を行う第２の故障診断方法。

■　パルス信号中継装置を２組並列に使用（２重化）し
、両者の出力データの照合を行う第３の診断方法。

〔発明が解決しようとする諜Ｂ） しかしながら、上記第１の故障診断方法にあっては、オ
ンライン状態で入力データと出力データとを照合するの
で、入力データと出力データとが非同期である場合や、
出力データの入力データに対する遅延時間が一定となら
ない場合には適用することが困難であるという課題があ
った。

また、上記第２の故障診断方法にあっては、マイクロプ
ロセッサを用いてデータ照合を行うので、本来の中継機
能には不要であるマイクロプロセッサを使用することに
なり、装置が複雑化しコストアップとなると共に、プロ
グラムを用いて診断を行うため故障検出に時間がかかる
という課題があった。

さらに、上記第３の故障診断方法にあっては、中継装置
を２重化する必要があるので、装置の規模が大きくなる
と共に、コストアップとなるという課題があった。

そこで、この発明は、上記従来例の課題に着目してなさ
れたものであり、パルス信号中継装置の故障診断を、オ
ンライン状態で且つ簡易な構成で短時間で故障検出を行
うことができるパルス中継装置の故障診断方式を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を遠戚するために、この発明に係るパルス中継
装置の故障診断方式は、パルス信号を用いたデータ伝送
システムに使用するパルス信号中継装置において、単位
時間当たりのパルス信号中継装置に人力されるパルス信
号のパルス数と出力されるパルス信号のパルス数とを個
別に計数手段でカウントし、該計数手段のカウント値を
比較することにより、パルス信号中継装置の故障を検出
することを特徴としている。

Ｃ作用〕 この発明においては、一定期間の間、パルス信号中継装
置の入力パルス信号及び出力パルス信号の信号レベルの
遷移数を個別に計数手段でカウントする。このとき、入
力パルス信号と出力パルス信号とが同期しているときに
は、パルス信号中継装置が正常な場合は、出力パルス信
号は入力パルス信号が再生されたものであるから再計数
手段のカウント値は一致する。しかしながら、入力パル
ス信号と出力パルス信号とが非同期である場合及びパル
ス信号中継装置に故障が生じた場合には、再計数手段の
カウント値に差が生じることになり、このときには、例
えば再計数手段のカウント値の差を許容判定基準値と比
較することにより、入力パルス信号及び出力パルス信号
が非同期によるカウント差であるかパルス信号中継装置
の故障によるカウント差であるかを判断することができ
る。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

図中、工はパルス信号中継装置であって、このパルス信
号中継装置ｌは図示しないデータ伝送装置からのパルス
信号を受信するレシーバ２と、このレジ−バエで受信し
た人力パルス信号Ｐ、が入力されるパルス信号中継回路
３と、このパルス信号中継回路３で入力パルス信号Ｐ、
を増幅すると共に、波形整形することにより再生した出
力パルスＰ０が入力され、これを他のデータ伝送装置に
送出するドライバ４とで構成されている。ここで、パル
ス信号中継回路３は、入力パルス信号Ｐ、をこの入力パ
ルス信号とは非同期な中継回路内のクロック信号で再生
して出力するものとし、出力パルス信号Ｐ０の入力パル
ス信号Ｐ、に対する遅延は３〜４ビツトであるものとす
る。

そして、パルス信号中継回路３の入力パルス信号Ｐ、及
び出力パルス信号Ｐ。が故障診断回路５に入力される。

この故障診断回路５は、パルス信号中継回路３のクロッ
ク信号ＣＫによって動作するタイミング制御回路６を有
し、このタイミング制御回路６は所定期間Ｔ、毎に１ビ
ツトのカウンタクリア信号Ｃｃを出力すると共に、カウ
ンタクリア信号Ｃｃに対して所定期間Ｔ、（例えば２ビ
ツト分）遅れて上記所定期間Ｔ、より短い所定期間Ｔ３
　　（例えば１４ビット分）の間高レベルとなる入力パ
ルスカウント許可信号Ｃ６及びこの許可信号ＣＰ　ｉに
対して所定期間Ｔ４　（例えば３ビツト分）遅れて同一
の所定期間Ｔ、の間高レベルとなる出力パルスカウント
許可信号Ｃ４゜を出力し、さらに出力パルスカウント許
可信号ＣＦｏが高レベルから低レベルに復帰した後で、
且つカウンタクリア信号Ｃｃが出力される前にチエツク
信号ＣＨを出力する。

また、故障診断回路５は、一方の入力側に入力パルス信
号Ｐ８が入力され、他方の入力端にタイ壽ング制御回路
６からの入力パルスカウント許可信号Ｃ□が入力される
ＡＮＤゲート７と、一方の入力側に出力パルス信号Ｐ０
が入力され、他方の入力側にタイミング制御回路６から
の出力パルスカウント許可信号Ｃ２゜が入力されるＡＮ
Ｄゲート８と、ＡＮＤゲート７の出力パルスがカウント
入力端子ＣＬＫに入力され、その立ち上がりエツジでカ
ウントアツプし、タイミング制御回路６からのカウンタ
クリア信号Ｃｃによってクリアされる入力側カウンタ９
と、ＡＮＤゲート８の出力パルスがカウント入力端子Ｃ
ＬＫに入力され、その立ち上がリエ・ソジでカウントア
ツプし、タイミング制御回路６からのカウンタクリア信
号Ｃ２によってクリアされる出力側カウンタ１０と、両
カウンタ９，１０のカウント値Ｎ、、Ｎ、が入力され、
両者の差の絶対値を差値Ｄ　（＝Ｉ　Ｎ、　−Ｎ、　　
ｌ　）として演算する演算回路１工と、この演算回路１
１から出力される差値りが入力され、これと予め設定さ
れた許容判定基準値Ｓ（この実施例ではＳ＝１に設定さ
れている）とを比較してＤ≦Ｓであるときに低レベル、
Ｄ＞Ｓであるときに高レベルの比較出力Ｃ０を出力する
比較回路１２と、この比較回路１２の比較出力Ｃ０が入
力端子Ｊに、タイ泉ング制御回路６からのチエツク信号
ＣＭがクロック入力端子ＣＬＫに、入力端子Ｋが接地さ
れたＪＫ型マフリップフロップ１３を備えており、この
フリップフロップ１３の肯定出力端子Ｑの出力が故障診
断信号ＳＤとして出力される。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、レシーバ２を
介してパルス信号中継回路３に第２図（ａ）に示すよう
な人力パルス信号Ｐｉが入力されるものとすると、パル
ス信号中継回路３が正常状態であるときには、第２囲い
）に示すように、パルス信号中継回路３の内部クロック
に同期して入力パルス信号Ｐ、に対して約３ビツト半遅
延していることを除いては人力パルス信号Ｐ、と同一パ
ルス列の出力パルス信号Ｐ０が出力される。

今、第２図の時点ｔ０で、第２図（粉に示すように、タ
イミング制御回路６からのエビ・ントのカウンタクリア
信号Ｃｃが入力側カウンタ９及び出力側カウンタ１０に
出力されると、このカランタフノア信号Ｃｃの立ち上が
りエツジによって両カウンタ９及び１０のカウント値Ｎ
！及びＮｏがそれぞれ第２図（ｅ）及び（ｆ）に示すよ
うに、Ｏ”にクリアされる。この状態では、演算回路工
１の差値りは第２図（ロ）に示すように“０”であるの
で、比較回路１２の比較出力Ｃ６は、第２図（ｉ）に示
すように、低レベルを維持し、タイミング制御回路６か
らの第２図（ｊ）に示すチエツク信号Ｃ１ｌも低レベル
であるので、ＪＫ型マフリップフロップ１３肯定出力端
子Ｑから出力される診断信号ＳＤも低レベルを維持して
いる。

その後、時点ｔ０から期間Ｔｔ（２ビツト分）遅れた時
点ｔ１で、タイミング制御回路６から第２図（Ｃ）に示
すように入力パルスカウント許可信号ＣＰｉが高レベル
に遷移することにより、この時点ｔ、より後に入力パル
ス信号Ｐ、が最初に立ち上がる時点ｔ！で入力側カウン
タ９のカウント値Ｎ。

が“１”となり、このとき出力側カウンタ１０のカウン
ト値Ｎ０は“０″を継続しているので、演算回路１１か
ら出力される差値りが°“１”となるが、比較回路１２
の比較出力Ｃ６はＤ≦Ｓであるので、低レベルを継続す
る。

その後、時点りから期間Ｔ４　（３ビット分）遅れた時
点り、で、タイミング制御回路６から出力される出力パ
ルスカウント許可信号Ｃ１゜が高レベルに遷移するので
、この時点ｔ、より後に出力パルス信号Ｐ０が最初に立
ち上がる時点ｔ４で出力側カウンタ１０のカウント値Ｎ
０が“１”となり、これに応じて演算回路１１の差値り
が“０″となる。

その後、入力パルス信号Ｐ！が立ち上がる毎に入力端カ
ウンタ９のカウント値Ｎ！がカウントアツプされると共
に、出力パルス信号Ｐ０が立ち上がる毎に出力側カウン
タ１０のカウント値Ｎ０がカウントアツプされる。この
ため、演算回路１１の差値りは第２図（ロ）に示すよう
に、順次“１”“２″　　“１．”、”２’、　　１”
、　　”２″となり、この演算回路１１の差値りが“２
゛となっているときには、Ｄ＞Ｓであるので、比較回路
１２の比較出力Ｃ０は第２図（ｉ）に示すように高レベ
ルとなる。しかしながら、この間タイミング制御回路６
から出力されるチエツク信号Ｃ８が低レベルを継続して
いるので、ＪＫ型ラフリップフロップ１３肯定出力端子
Ｑから出力される診断信号Ｓ、は第２図（２）に示すよ
うに低レベルを維持している。

その後、時点り、でタイミング制御回路６から出力され
る入力パルスカウント許可信号Ｃ□が低レベルに復帰す
るので、以後入力端カウンタ９のカラン）　（ｉ　Ｎ　
ｉはその直前のカウント値“５゛を維持し、同様に、時
点ｔ、でタイミング制御回路６から出力される出力パル
スカウント許可信号Ｃ２゜が低レベルに復帰するので、
以後出力側カウンタ１０のカウント値Ｎ０はその直前の
カウント値“４”を維持することになり、演算回路１１
から出力される差値りも１”を継続するので、比較回路
１２の比較出力Ｃ６もＤ≦Ｓであることから低レベルを
維持する。

その後時点ｔ、でタイミング制御回路６から出力される
チエツク信号Ｃ工が第２図（ｊ）に示すように高レベル
に遷移するがこのときには、比較回路１２からの比較出
力Ｃ６が第２図（ｉ）に示すように低レベルであるので
、ＪＫ型ラフリップフロップ１３肯定出力端子Ｑから出
力される診断信号Ｓ。

は第２図（２）に示すように、低レベルを維持し、パル
ス信号中継回路３が正常状態であることを表す。

なお、第２図の場合には、パルス信号中継回路３が正常
状態である場合であるが、入力側カウンタ９のカウント
値Ｎ、と出力側カウンタ１０のカウント値Ｎ０とに差が
生じて演算回路１１の差値りが”０゛となっていないが
、これは入力パルス信号Ｐ、とタイミング制御回路６と
が非画期であることに起因しているものであり、この差
値りは比較回路１２の許容判定基準（！！Ｓを適切な値
に設定することにより吸収することができ、誤診断とな
ることはない。

ところが、第３図（ａ）に示す第２図（ａ）と同様の入
力パルス信号Ｐ、に対して、出力パルス信号Ｐ０が例え
ば第３図（ｂ）で点線図示のように入力パルス信号Ｐ、
の第４番目のパルス信号Ｐｉ４に対応する出力パルス信
号Ｐ。が欠落した場合には、出力側カウンタ１０のカウ
ント値Ｎ０が第３図（ｆ）に示すように、第２図（ｆ）
に示す正常な場合に比較して“１１だけ少なくなること
により、タイミング制御回路６から出力されるチエツク
信号Ｃイが第３図（ｊ）に示すように高レベルとなる時
点ｔ７で、演算回路１１から出力される差値りが”２゛
°を維持しており、このため比較回路１２から出力され
る比較出力Ｃ０が第３図（ｉ）に示すように高レベルを
維持していることから、ＪＫ型ラフリップフロップ１３
肯定出力端子Ｑから出力される診断信号ＳＤが第３図（
２）に示すように高レベルに遷移し、パルス信号中継回
路３に故障が発生していることを表すことができる。

なお、上記実施例においては、パルス信号中継回路３の
入力パルス信号Ｐ、に対して出力パルス信号Ｐ０とが３
ビツト半遅延している場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、許容判定基準値Ｓ、入力端カ
ウンタ９及び出力側カウンタ１０のカウント期間即ち入
力パルスカウント許可信号ＣＰｉ及び出力パルスカウン
ト許可信号ＣＰｏ０高レベル期間Ｔ、或いは両許可信号
のずれＴ４を適切に選定することにより様々なパルス信
号中継回路に本発明を適用し得る。

〔発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、パルス信号中
継装置の入力パルス及び出力パルスを個別に計数手段で
カウントし、再計数手段のカウント値を比較することに
より、パルス信号中継装置の故障を診断するようにした
ので、オンライン状態で正確な故障診断を行うことがで
き、しかもマイクロプロセッサを使用することなくハー
ドウェアのみで故障診断を行うことができるので、マイ
クロプロセッサを使用した診断方式に比べて故障検出時
間を短縮することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
及び第３図はそれぞれ第１図のパルス中継回路が正常状
態である場合及び異常状態である場合のタイミングチャ
ートである。 図中、１はパルス信号中継装置、２はレシーバ、３はパ
ルス信号中継回路、４はドライバ、５は故障診断回路、
６はタイミング制御回路、９は入力側カウンタ（計数手
段）、１０は出力側カウンタ（計数手段）、１１は演算
回路、１２は比較回路、１３はＪＫ型ラフリップフロッ
プある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルス信号を用いたデータ伝送システムに使用するパル
   ス信号中継装置において、単位時間当たりのパルス信号
   中継装置に入力されるパルス信号のパルス数と出力され
   るパルス信号のパルス数とを個別に計数手段でカウント
   し、該計数手段のカウント値を比較することにより、パ
   ルス信号中継装置の故障を検出することを特徴とするパ
   ルス信号中継装置の故障診断方式。