JPH0630508B2 - オンライン・オフライン検出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、データと共にクロツク信号を伝送するデータ
伝送システムに於いて、伝送系が正常状態であるオンラ
インと伝送系が異常状態であるオフラインとを検出する
オンライン・オフライン検出方式に関するものである。

従来技術と問題点 親局と複数の子局との間でデータを伝送するシステムに
於いて、データ線とクロツク線とにより親局と複数の子
局との間をループ状に接続或いはいもづる式に接続する
方式があり、データの伝送形式としてはシリアル伝送と
パラレル伝送とがある。親局は各子局に於けるデータ受
信又はデータ送信の同期の為のクロツク信号をクロツク
線を介して送出するものであり、親局から子局宛のデー
タは、子局を指定するアドレスと書込み要求コマンドと
を付加して送出し、子局はアドレスを解読して自局が指
定され、且つコマンドを解読してデータ書込み要求であ
ることを識別すると、データを取込み、自局宛でないデ
ータは次位の局へ送出し、又親局が子局からのデータを
要求する場合は、子局を指定するアドレスと読出し要求
コマンドとを送出し、子局はアドレスを解読して自局が
指定され、且つコマンドを解読してデータ読出し要求で
あることを識別すると、受信したクロツク信号に同期し
てデータを送出するものである。

このようなデータ伝送システムに於いては、伝送路断や
途中の子局の障害等による伝送系の異常状態が発生する
と、クロツク信号を受信できなくなるか、又は受信クロ
ツク信号が異常となるので、クロツク信号を監視するこ
とにより正常であるか異常であるか、即ちオンラインで
あるかオフラインであるかを検出することができる。こ
のオンライン・オフライン検出手段としては、従来は、
受信クロツク信号の周期を測定するのが一般的であつ
た。このクロツク信号の周期測定は、クロツク信号の周
波数より高い周波数のクロツク信号を用いるものであ
り、従つて高速クロツク信号の発生手段を設けなければ
ならない欠点があつた。又周期の測定精度を高くする為
には、測定用の高速クロツク信号の周波数を更に高くし
なければならず、その高速クロツク信号の発生手段及び
周期測定手段が複雑且つ高価になる欠点があつた。

又クロツク信号の周期が、所定の周期であることにより
オンラインと判定し、所定の周期でないことによりオフ
ラインと判定するものであつたから、ノイズの混入等に
より誤判定する可能性が大きく、特に電源投入等のシス
テムセツトアツプ時には、クロツク信号が安定して伝送
される保証がなく、ノイズ等による影響が大きいので、
オンライン・オフライン検出手段の立上げが最期になる
ように、各部の立上げの順序を設定しなければならない
欠点があつた。

発明の目的 本発明は、受信クロツク信号を所定期間毎に基準クロツ
ク信号と比較して、オフラインは直ちに検出し、オンラ
インは複数回の比較により検出し、オフライン検出とオ
ンライン検出とにヒステリシス特性を持たせて、システ
ムセツトアツプ時に於けるノイズ等によるオンライン・
オフラインの誤検出を防止できるようにすることを目的
とするものである。

発明の構成 本発明は、データとクロツク信号とを伝送するデータ伝
送システムに於いて、受信クロツク信号と、この受信ク
ロツク信号と同一周波数の基準クロツク信号とを、この
基準クロツク信号を基に形成した所定期間毎に比較し、
その所定期間内に受信クロツク信号が所定数未満である
か又は所定数以上であるかを識別する比較手段と、この
比較手段による比較結果を判定する判定手段とを備え、
この判定手段は、比較手段により受信クロツク信号が所
定期間内に所定数未満の比較結果が得られた時にオフラ
インと判定し、受信クロツク信号が所定期間内に所定数
以上の比較結果が得られ、且つ比較が複数回継続して得
られた時にオンラインと判定するものである。以下実施
例について詳細に説明する。

発明の実施例 第１図は、本発明の実施例の要部ブロツク図であり、１
は親局、２ａ，２ｂ，２ｃは子局、３はクロツク線、４
はデータ線、５はクロツク送信部、６はクロツク受信
部、７はオンラインとオフラインとの検出を行う検出部
である。クロツク線３及びデータ線４は親局１から順次
子局２ａ，２ｂ，２ｃを介してループ状に構成され、デ
ータ線４により伝送されるデータは、例えば第２図に示
すように、１バイトの子局アドレスＡ１と１バイトの子
局内の端末アドレスＡ２と１バイトのコマンドＣとデー
タＤＡＴＡ或いは１バイトのコマンドＣとパリテイＰと
からなるもので、１バイト並列に伝送される場合は、パ
リテイＰは水平パリテイを用いるものである。

又親局１のクロツク送信部５からクロツク線３を介して
クロツク信号が送出され、各子局２ａ，２ｂ，２ｃは、
クロツク信号のタイミングでデータ線４を介して伝送さ
れるデータを識別し、子局アドレスＡ１により自子局宛
であり且つコマンドを解読してデータ書込み要求である
ことを識別すると、データＤＡＴＡを取込み、自子局宛
でない場合は、次位の子局へ送出する。又親局１が子局
のデータを要求する場合は、データＤＡＴＡを伴わない
で送出され、子局アドレスＡ１で指定された子局は、コ
マンドを解読して、データ読出し要求であることを識別
すると、自子局のデータを受信クロツク信号に同期し
て、自子局のアドレスを先頭に付加し、且つパリテイＰ
も付加して送出するものである。

クロツク線３により伝送され各子局を介したクロツク信
号を親局１のクロツク受信部６で受信し、この受信クロ
ツク信号と、親局１のクロツク送信部５からの送信クロ
ツク信号とを検出部７に加え、送信クロツク信号を基準
クロツク信号とし、所定期間毎の受信クロツク信号が所
定数到来しているか否かを比較する。例えば、送信クロ
ツク信号を８カウントした期間内に受信クロツク信号を
８カウント以上できれば、伝送系が正常であり、受信ク
ロツク信号を８カウントできない場合は、伝送系の異常
であつて、この異常の場合は直ちにオフラインと判定
し、受信クロツク信号を８カウントできた場合は、所定
回数連続して８カウントできた時にのみオンラインと判
定するものである。即ちオフラインは直ちに検出し、オ
ンラインは所定回数の識別により検出するものである。

第３図は、本発明の実施例の検出部の要部ブロツク図で
あり、ＣＴＲ１，ＣＴＲ２はカウンタ、ＳＲＧはシフト
レジスタで、ＣＫはクロツク端子、Ｒはリセツト端子、
ＰＥはロード端子、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはロード端子ＰＥが
“０”の時、カウンタＣＴＲ１，ＣＴＲ２の出力に、ク
ロツク端子ＣＫの“０”から“１”への立上りでセツト
するデータ入力端子で、この実施例では総て“０”に固
定している。又Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は出力端子、Ｅはカウ
ントイネーブル端子である。又Ｇ１はオア回路、Ｇ２，
Ｇ３はアンド回路、ＤＬは遅延回路、ＩＮＶ１，ＩＮＶ
２はインバータ、ＯＮＳＴはオンライン信号の出力端子
であり、“１”の時オンライン、“０”の時オフライン
を示す。又＊ＳＣＬＫは送信クロツク信号、＊ＲＣＬＫ
は受信クロツク信号、＊ＳＲはシステムリセツト信号を
示し、このシステムリセツト信号＊ＳＲはシステムリセ
ツト時に“０”となり、常時は“１”となる信号であ
る。

電源投入等によるシステムセツトアツプ時に、“０”の
システムリセツト信号＊ＳＲが加えられるので、カウン
タＣＴＲ１，ＣＴＲ２，シフトレジスタＳＲＧのリセツ
ト端子Ｒに“０”が加えられてリセツトされるものであ
る。又遅延回路ＤＬは、カウンタＣＴＲ２のクロツク端
子ＣＫの立上りに対するイネーブル端子Ｅのセツトアツ
プ時間だけカウンタＣＴＲ１の出力信号を遅延させる為
のものであり、例えば１０ｎＳの遅延時間を有するもの
で、原理的には省略することができるものである。

送信クロツク信号＊ＳＣＬＫを８カウントすることによ
り、カウンタＣＴＲ１の出力端子Ｑ１が“１”となり、
受信クロツク信号＊ＲＣＬＫにより“１”を順次シフト
し、その受信クロツク信号＊ＲＣＬＫが８個以上受信さ
れることによりシフトレジスタＳＲＧの出力端子Ｑ３が
“１”となる構成とし、カウンタＣＴＲ２はｎカウンタ
（ｎは２以上の任意数でハード的或いはソフト的に設定
される）の構成の場合について以下説明する。

第４図は動作説明図であり、＊ＳＣＬＫは送信クロツク
信号、＊ＲＣＬＫは受信クロツク信号、（Ｑ１）はカウ
ンタＣＴＲ１の出力端子Ｑ１からの出力信号、（Ｑ２）
はカウンタＣＴＲ２の出力端子Ｑ２からの出力信号、
（Ｑ３）はシフトレジスタＳＲＧの出力端子Ｑ３からの
出力信号、（ＤＬ）は遅延回路ＤＬの出力信号を示し、
時刻ｔ０からｔ２１，時刻ｔ４３からｔ６３までの信号
を上下に分離して示すものである。

時刻ｔ０でシステムリセツトによりカウンタＣＴＲ１，
ＣＴＲ２及びシフトレジスタＳＲＧがそれぞれリセツト
され、時刻ｔ１〜ｔ８までの送信クロツク信号＊ＳＣＬ
Ｋをカウントすると、カウンタＣＴＲ１の出力端子Ｑ１
は“１”となり、インバータＩＮＶ１の出力信号は
“０”となる。その時点で送信クロツク信号＊ＳＣＬＫ
が“０”となることによりオア回路Ｇ１の出力信号が
“０”となり、アンド回路Ｇ２の出力信号も“０”とな
るので、シフトレジスタＳＲＧはリセツトされる。又カ
ウンタＣＴＲ１のロード端子ＰＥに“０”が加えられる
ので、送信クロツク信号＊ＳＣＬＫの“０”から“１”
への立上りでカウンタＣＴＲ１に入力端子Ａ〜Ｄの
“０”がロードされて、出力端子Ｑ１は“０”となる。

伝送系が正常であると、受信クロツク信号＊ＲＣＬＫが
正常に受信されるが、時刻ｔ８に於いて、送信クロツク
信号＊ＳＣＬＫをカウントするカウンタＣＴＲ１の出力
信号（Ｑ１）が“１”になることによつて遅延回路ＤＬ
の出力信号（ＤＬ）が“０”から“１”へ立上つた時、
受信クロツク信号＊ＲＣＬＫが未だ８個到来していない
ので、シフトレジスタＳＲＧの出力端子Ｑ３は“０”で
あり、カウンタＣＴＲ２のロード端子ＰＥには、“０”
が加えられ、クロツク端子ＣＫに加えられる遅延回路Ｄ
Ｌの出力信号（ＤＬ）の“０”から“１”への立上り時
点では、アンド回路Ｇ３の出力信号も“０”であるの
で、カウンタＣＴＲ２は入力端子Ａ〜Ｄに加えられてい
る“０”がロードされ、出力端子Ｑ２は“０”のままと
なる。そして、受信クロツク信号＊ＲＣＬＫが８個到来
した時、シフトレジスタＳＲＧの出力信号（Ｑ３）は
“１”となるが、次の送信クロツク信号＊ＳＣＬＫのタ
イミングで、アンド回路Ｇ２の出力信号が“０”となる
のでリセツトされる。

時刻ｔ９に於いてカウンタＣＴＲ１，ＣＴＲ２及びシフ
トレジスタＳＲＧがリセツトされることになり、その後
時刻ｔ１０〜ｔ１７まで送信クロツク信号＊ＳＣＬＫを
８カウントすると、カウンタＣＴＲ１の出力信号（Ｑ
１）は“１”となり、前述と同様な動作によりカウンタ
ＣＴＲ１とシフトレジスタＳＲＧはリセツトされる。こ
のシフトレジスタＳＲＧがリセツトされる前に、受信ク
ロツク信号＊ＲＣＬＫが時刻ｔ１７に於いて８個到来し
ているので、シフトレジスタＳＲＧの出力信号（Ｑ３）
は“１”となる。又カウンタＣＴＲ２の出力信号（Ｑ
２）は“０”のままであるから、インバータＩＮＶ２の
出力信号は“１”であり、アンド回路Ｇ３の出力信号は
“１”となる。従つてカウンタＣＴＲ２のイネーブル端
子Ｅに“１”が加えられ、遅延回路ＤＬの出力信号（Ｄ
Ｌ），即ちカウンタＣＴＲ１の出力信号（Ｑ１）をカウ
ントすることになる。

時刻ｔ１８以後、伝送系が正常であると、カウンタＣＴ
Ｒ２がオンライン検出の為のカウントを行うことにな
り、ｎ回（本実施例ではｎ＝４）連続してカウントを行
うことにより、時刻ｔ４４に於いて出力信号（Ｑ２）が
“１”となる。即ちカウンタＣＴＲ２の出力端子Ｑ２か
らオンライン状態を示す“１”のオンライン信号ＯＮＳ
Ｔが出力される。

オンライン信号ＯＮＳＴが“１”となると、インバータ
ＩＮＶ２の出力信号が“０”となり、アンド回路Ｇ３の
出力信号が“０”となるから、イネーブル端子Ｅに
“０”が入力され、カウンタＣＴＲ２はその状態を維持
することになる。即ち、送信クロツク信号＊ＳＣＬＫを
８カウントする毎に、受信クロツク信号＊ＲＣＬＫを８
カウントしている限り、オンライン信号ＯＮＳＴは
“１”のままとなる。

又例えば、時刻ｔ５７以後に受信クロツク信号＊ＲＣＬ
Ｋが伝送路障害等により到来しなくなると、時刻ｔ６２
に於いてカウンタＣＴＲ１の出力信号（Ｑ１）が“１”
となつても、シフトレジスタＳＲＧの出力信号（Ｑ３）
が“０”のままとなるので、カウンタＣＴＲ２には入力
端子Ａ〜Ｄに加えられている“０”がロードされ、カウ
ンタＣＴＲ２の出力信号（Ｑ２）は“０”となる。即ち
オンライン信号ＯＮＳＴが“０”となることにより、オ
フライン状態を示すものとなる。

前述のように、シフトレジスタＳＲＧの出力信号（Ｑ
３）が“１”となり、又インバータＩＮＶ２の出力信号
が“１”となると、カウンタＣＴＲ２のイネーブル端子
Ｅに“１”が入力され、遅延回路ＤＬを介したカウンタ
ＣＴＲ１の出力信号（Ｑ１）をカウンタＣＴＲ２がカウ
ントし、連続してｎカウントすると、その出力端子Ｑ２
が“１”となり、オンライン状態を検出することにな
る。

第５図は、遅延回路ＤＬの遅延を無視したカウンタＣＴ
Ｒ１の出力信号（Ｑ１）と、カウンタＣＴＲ２の出力信
号（Ｑ２）と、シフトレジスタＳＲＧの出力信号（Ｑ
３）との一例を示すものであり、カウンタＣＴＲ２がシ
フトレジスタＳＲＧの出力信号を４カウント（ｎ＝４の
場合）した時に、その出力端子Ｑ２が“１”となる場合
についてのものである。即ち時刻ｔ０に於いてシステム
リセツトやオフライン検出によつて、カウンタＣＴＲ２
がクリアされ、オンライン信号が“０”の場合に、カウ
ンタＣＴＲ１の出力端子Ｑ１が４回連続して“１”とな
ると、カウンタＣＴＲ２の出力端子Ｑ２が“１”とな
り、オンライン状態を示すことになる。即ち受信クロツ
ク信号が正常であることを４回連続したことを判定した
時に、オンライン信号ＯＮＳＴが“１”となる。

又ｎ回カウント中に一度でも送信クロツク信号＊ＳＣＬ
Ｋを８カウントした時に受信クロツク信号＊ＲＣＬＫを
８カウントできないような伝送系の異常が起きると、カ
ウンタＣＴＲ２のクロツク端子ＣＫに加えられるカウン
タＣＴＲ１の出力信号（Ｑ１）の“０”から“１”への
立上り時に、ロード端子ＰＥにシフトレジスタＳＲＧの
出力信号（Ｑ３）の“０”が加えられて、カウンタＣＴ
Ｒ２には“０”がロードされ、出力信号（Ｑ２）は
“０”となる。従つて受信クロツク信号＊ＲＣＬＫをｎ
回連続して正常に受信したことを判定しないと、オンラ
イン信号ＯＮＳＴは“１”にならないものである。この
ように、送信クロツク信号＊ＳＣＬＫの８カウント時
に、受信クロツク信号＊ＲＣＬＫを８個受信していない
場合は、オフライン検出が前述のように行われ、カウン
タＣＴＲ２がクリアされて、オンライン信号ＯＮＳＴは
オフライン状態を示す“０”となる。

前述の実施例は、送信クロツク信号＊ＳＣＬＫを基準ク
ロツク信号として８カウントし、そのカウント期間中に
於ける受信クロツク信号＊ＲＣＬＫが少なくとも８個到
来することを識別し、４回連続して識別できた時にオン
ライン検出を行い、１回でも受信クロツク信号＊ＲＣＬ
Ｋが８個到来しない時は、直ちにオフライン検出を行う
ものであるが、カウンタＣＴＲ１，ＣＴＲ２のカウント
数及びシフトレジスタＳＲＧのシフト数は、更に多くす
ることも勿論可能である。又カウンタＣＴＲ１、シフト
レジスタＳＲＧから構成された比較手段により、所定期
間内に所定数の受信クロツク信号が到来したか否かを比
較する構成以外に、他の構成により比較手段を構成する
ことも可能である。例えば、リトリガ・マルチバイブレ
ータやフリツプフロツプ等により構成し、送信クロツク
信号の所定数の期間のマルチバイブレータの出力信号
と、受信クロツク信号によりトリガされるリトリガ・マ
ルチバイブレータの出力信号とを比較する回路構成とす
ることができるものである。

又親局と子局とをループ状に接続した伝送系のみでな
く、親局に対して子局をいもづる式に接続した伝送系に
対しても適用することができるものである。このような
伝送系に於いて、任意の子局に於いて、送信クロツク信
号と同一周波数の基準クロツク発生器を設け、この基準
クロツク発生器からの基準クロツク信号を所定数カウン
トし、そのカウント期間中に於ける受信クロツク信号を
カウントし、所定数のカウントが行われたか否かを識別
して、オンライン・オフラインの検出を行うことも可能
である。

第６図は、前述のように、いもづる式の伝送系に適用し
た本発明の実施例の要部ブロツク図であり、１０は親
局、１１ａ〜１１ｎは子局、１２は親局１０のクロツク
送信部、１３は子局のクロツク受信部、１４が親局から
のクロツク信号と同一周波数の基準クロツク信号を発生
する基準クロツク発生部、１５は検出部、１６はデータ
線、１７はクロツク線である。親局１０のクロツク送信
部１２からクロツク線１７で伝送されたクロツク信号を
子局１１ｎのクロツク受信部１３で受信し、受信したク
ロツク信号と基準クロツク発生部１４からの基準クロツ
ク信号とを検出部１５に加えて、前述のようにオンライ
ン・オフラインの検出を行わせるものである。この検出
部１５は、第３図に示す構成とすることができるもの
で、その場合、基準クロツク発生部１４からの基準クロ
ツク信号を第３図に於ける送信クロツク信号＊ＳＣＬＫ
とし、クロツク受信部１３で受信したクロツク信号を第
３図に於ける受信クロツク信号＊ＲＣＬＫとすることに
より、オンライン・オフライン検出を行うことができ
る。

このようなオンライン・オフライン検出機能を任意の位
置の子局に於いて行うことができるものであり、オフラ
イン検出信号を親局へ警報として送出することができる
ことは勿論である。

発明の効果 以上説明したように、本発明は、データとクロツク信号
とを伝送するデータ伝送システムに於いて、カウンタＣ
ＲＴ１とシフトレジスタＳＲＧ等からなり、受信クロツ
ク信号＊ＲＣＬＫと、これと同一周波数の送信クロツク
信号＊ＳＣＬＫ等の基準クロツク信号とを所定期間毎に
比較する比較手段と、カウンタＣＴＲ２等からなる判定
手段とを備えて、受信クロツク信号が所定期間内に所定
数到来しない時は、直ちにオフラインと判定し、受信ク
ロツク信号が継続して複数回所定期間内に所定数以上到
来した時はオンラインと判定するものであり、オンライ
ン検出とオフライン検出とにヒステリシス特性を持たせ
ることになるから、システムセツトアツプ時に、検出部
７，１５を同時に立上げても、オンライン・オフライン
検出に誤りが生じることはなくなる。

又基準クロツク信号と受信クロツク信号とを比較する所
定期間を長くする程、検出精度を向上させることができ
るものである。又受信クロツク信号を所定数受信した時
に、基準クロツク信号が所定数であるか否かの比較によ
り、受信クロツク信号にノイズが重畳されているか否か
を識別することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部ブロツク図、第２図は
伝送データの構成の一例の説明図、第３図は本発明の実
施例の検出部のブロツク図、第４図及び第５図は動作説
明図、第６図は本発明の他の実施例の要部ブロツク図で
ある。 １は親局、２ａ，２ｂ，２ｃは子局、３はクロツク線、
４はデータ線、５はクロツク送信部、６はクロツク受信
部、７はオンラインとオフラインとの検出を行う検出
部、ＣＴＲ１，ＣＴＲ２はカウンタ、ＳＲＧはシフトレ
ジスタ、ＣＫはクロツク端子、Ｒはリセツト端子、ＰＥ
はロード端子、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはロード時のデータ入力
端子、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は出力端子、Ｅはカウントイネ
ーブル端子、Ｇ１はオア回路、Ｇ２，Ｇ３はアンド回
路、ＤＬは遅延回路、ＩＮＶ１，ＩＮＶ２はインバー
タ、ＯＮＳＴはオンライン信号、＊ＳＣＬＫは送信クロ
ツク信号、＊ＲＣＬＫは受信クロツク信号、＊ＳＲはシ
ステムリセツト信号、１０は親局、１１ａ〜１１ｎは子
局、１２は親局１０のクロツク送信部、１３は子局のク
ロツク受信部、１４は親局からのクロツク信号と同一周
波数の基準クロツク信号を発生する基準クロツク発生
部、１５は検出部、１６はデータ線、１７はクロツク線
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井形 啓一郎 東京都日野市富士町１番地 富士フアコム 制御株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−5542（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データとクロツク信号とを伝送するデータ
   伝送システムに於いて、 受信クロツク信号と、該受信クロツク信号と同一周波数
   の基準クロツク信号とを、該基準クロツク信号を基に形
   成した所定期間毎に比較し、該所定期間内に前記受信ク
   ロツク信号が所定数未満であるか又は所定数以上である
   かを識別する比較手段と、該比較手段による比較結果を
   判定する判定手段とを備え、 該判定手段は、前記比較手段により、前記受信クロツク
   信号が前記所定期間内に所定数未満の比較結果が得られ
   た時にオフラインと判定し、前記受信クロツク信号が前
   記所定期間内に所定数以上の比較結果が得られ、且つ該
   比較結果が複数回継続して得られた時にオンラインと判
   定する ことを特徴とするオンライン・オフライン検出方式。