JPH0715419A

JPH0715419A - 機器の制御装置

Info

Publication number: JPH0715419A
Application number: JP5151923A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Zaizen; 克徳財前; Hidekazu Yamashita; 秀和山下; Yasuo Fujimura; 泰生藤村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は主局となる機器の送受信時の負担の
軽減と、従局となる機器の１秒以上の長い時間の精度を
保証し、基準時間の共有化を図った機器の制御装置を提
供することを目的としている【構成】主局となる機器１５と従局となる機器１６か
らなり、機器１５は、同期信号発生手段１９、送信手段
２０、受信手段２１、制御手段２２および制御手段２２
から基準となる信号を受けて主局となる機器内の時限を
カウントする計時手段２３とを有する。また機器１６
は、主局となる機器から送信されたデータ伝送電文を受
信する受信手段２４と、送信手段２５と、制御手段２６
およびこの制御手段から基準となる信号を受けて従局と
なる機器内の時限をカウントする計時手段２７とを有す
る。そして機器１５は常時機器１６がその基準となる信
号を作成できるようなデータ伝送電文を送信し続けるも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の機器間でポーリン
グ／セレクティング方式の伝送制御を行う制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二つの機器間を伝送通信路で接続
して大量のデータを互いに通信する場合、同期制御の方
法としては同期式を、また回線制御の方法としては、一
方の機器を主局、もう一方の機器を従局とするポーリン
グ／セレクティングによる方式を採用している場合が多
い。このポーリング／セレクティング方式の場合は、送
信中か受信中かを完全に区別するため、通信のアルゴリ
ズムが容易になるものである。つまり、まず主局が従局
に対して電文を送信し従局からの応答を要求する。この
ときは主局は送信中、従局は受信中となる。次に従局が
状態等の電文を主局に送信する。このときは従局は送信
中、主局は受信中となる。このように送受信が完全に区
別されているものである。

【０００３】図３は、従来行われている同期式の通信方
式の例を示している。この従来例は、主局となる機器１
（以下単に機器と称する）と従局となる機器２（以下単
に機器と称する）との間で１対１の同期式データ伝送を
行っているものである。伝送通信路３は、４線式のもの
を使用している。機器１は、送信手段４と、受信手段５
と、クロック源６と、制御手段７と、計時手段８とを有
している。従局となる機器２は、受信手段９と、送信手
段１０と、クロック入力手段１１と、クロック源１２
と、制御手段１３と、計時手段１４と有しており、各々
の計時手段は各々のクロック源からの信号をカウントし
ている。また機器２は、機器１から送られてくる送受信
の同期信号をクロック入力手段１１で受けている。

【０００４】さらに、各々の機器のクロック源が使用す
る時限の基準は、セラミック振動子等を用いた発振器を
用いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、同期のための共通なクロックを供給し、
それに合わせてビットの送り出しや受け取りを行う必要
がある。このために伝送通信線路３として、同期クロッ
ク用の線を１本余計に使用しなければならないものとな
っている。

【０００６】また同期クロックを使わない方法としては
調歩同期式が考えられる。しかしこの場合は、１回のス
タートビットに対してあまり長い時間同期の安定を保つ
ことができないものである。このため多くのデータ（伝
送電文）を送信する場合は、１バイト単位にスタート／
ストップビットを付加しなければならず、受信側は絶え
ずスタートビットに注目しておく必要がある。

【０００７】データとクロックとを合成して同じ伝送路
で伝送し、受信側でデータとクロックに分解する方法も
行われてはいるが（イーサネットのプリアンブル部、マ
ンチェスタ符号等）、この場合はクロック成分の抽出の
手順の分だけ受信側の機器の負担が増加してしまうこと
になるものである。

【０００８】また、セラミック振動子等を用いた発振器
を用いる場合、各機器全てについて１秒以上の長い時間
の精度を保証し、基準時間の共有化を図ることは技術的
に難しいものである。これを解決する手段として、商用
電源の零電圧に同期した信号を時限基準とする方法も良
く用いられているが、この同期信号を伝送するための信
号線が１本よけいに必要になる上に、伝送制御の処理と
平行して行おうとすると、送受信の信号と零電圧に同期
した信号が非同期のためにプログラムにかかる負担が大
きくなるという欠点を有するものである。

【０００９】本発明はこのような従来の構成が有してい
る課題を解決しようとするもので、主局となる機器の送
受信時の負担を軽減すると共に、従局となる機器の１秒
以上の長い時間の精度を保証し、基準時間の共有化を図
ることができる主局と従局との関係が１対１である機器
の制御装置を提供することを第一の目的としているもの
である。また、前記第一の目的に関連して、主局と従局
との関係が１対Ｎである機器の制御装置を提供すること
を第二の目的としているものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、１対１の非同期の調歩同期
式でデータ伝送をおこなう伝送通信路に主局となる機器
と従局となる機器を接続し、前記主局となる機器は、商
用電源の零電圧に同期した信号を発生する同期信号発生
手段と、データ伝送電文を送信する送信手段と、従局か
ら伝送されたデータ伝送電文を受信する受信手段と、送
信するデータ伝送電文を前記送信手段に与えるとともに
受信したデータ伝送電文を前記受信手段から受け取り前
記同期信号発生手段からの信号を受けて前記送信手段・
受信手段を制御する制御手段と、この制御手段から基準
となる信号を受けて主局となる機器内の時限をカウント
する計時手段とを有し、前記従局となる機器は、主局と
なる機器から送信されたデータ伝送電文を受信する受信
手段と、データ伝送電文を送信する送信手段と、データ
伝送電文を前記送信手段に与えるとともに受信したデー
タ伝送電文を前記受信手段から受け取り送信手段と受信
手段とを制御する制御手段と、この制御手段から基準と
なる信号を受けて従局となる機器内の時限をカウントす
る計時手段とを有し、主局となる機器は常時従局となる
機器がその基準となる信号を作成できるようなデータ伝
送電文を送信し続ける機器の制御装置とするものであ
る。

【００１１】第二の目的を達成するための本発明の第二
の手段は、１対Ｎの非同期の調歩同期式でデータ伝送を
おこなう伝送通信路に接続した主局となる機器と複数の
従局となる機器を接続した機器の制御装置とするもので
ある。

【００１２】

【作用】本発明の第一の手段は以下のように作用する。
主局となる機器は、同期信号発生手段の発生する商用電
源の零電圧に同期した信号を機器内の各時限の基準とし
てカウントすると共に、この同期信号に準じて、同期信
号成分を含んだデータ伝送電文を常時送信し続けるもの
である。従局となる機器は、主局となる機器から送信さ
れたデータ伝送電文を受信し、受信したデータ伝送電文
から簡便に前記の同期信号に準じた信号を作成すると共
に、計時手段が従局となる機器内の各時限の基準として
この信号をカウントするように作用するものである。

【００１３】また本発明の第二の手段は、１対Ｎとした
伝送通信路に接続した主局となる機器が、複数の従局と
なる機器に対して前記同期信号を含んだデータ伝送電文
を送信し、従局となる機器が有しているそれぞれの計時
手段がそれぞれの機器内の各時限の基準としてこの信号
をカウントするように作用するものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図において、１５は主局となる機器（以下
単に主局と称する）、１６・１７はそれぞれ１台目の従
局となる機器、２台目の従局となる機器（以下単に第一
の機器・第二の機器と称する）で、それぞれ１対２の非
同期の調歩同期式でデータ伝送をおこなう３線式の伝送
通信路１８に接続されている。

【００１５】主局１５は以下の各手段を有している。１
９は商用電源の零電圧に同期した信号を発生する同期信
号発生手段である。２０はデータ伝送電文を送信する送
信手段である。２１は伝送通信路１８から受けた信号を
受信する受信手段である。２２はデータ伝送電文を前記
送信手段２０に与えるとともに受信したデータ伝送電文
を前記受信手段２１から受け取り送信手段２０と受信手
段２１とを制御する制御手段である。また２３は前記同
期信号発生手段１９の信号を受けた制御手段２２が作成
した計時基準となる信号を受けて、主局１５内の時限を
カウントする計時手段である。

【００１６】第一の機器１６・第二の機器１７は、それ
ぞれ以下の各手段を有している。２４は前記主局１５を
構成する送信手段２０が送信した伝送通信路１８上のデ
ータ伝送電文を受信する受信手段である。２５はデータ
伝送電文を送信する送信手段である。２６はデータ伝送
電文を前記送信手段２５に与えるとともに受信したデー
タ伝送電文を前記受信手段２４から受け取り送信手段２
５を制御する制御手段である。また２７は前記制御手段
２６が作成した計時基準信号を受けて第一の機器あるい
は第二の機器内の時限をカウントする計時手段である。

【００１７】以下本実施例の動作について図２に基づい
て説明する。なお、第一の機器１６と第二の機器１７と
は同様に動作するので、ここでは第一の機器１６のみに
ついて説明する。図２において、(１)は同期信号発生手
段１９が発生する商用電源の零電圧に同期した同期信号
波形、(２)は主局送信波形で、データ伝送電文を示して
いる。(３)は主局４が受信する主局受信波形、(４)は第
一の機器１６が受信する従局受信波形、また(５)は第一
の機器１６が送信する従局送信波形、(６)は第一の機器
１６の制御手段２６が作成する基準となる信号、また
(７)は前記送受信データの拡大波形を示している。本実
施例では、データ伝送電文を４バイト、肯定応答電文
（以下ＡＣＫと称する）を１バイト、送受信信号波形の
ない空き時間を１バイト相当にしているものである。

【００１８】主局１５から第一の機器１６に対する送信
は以下のようにして行われる。主局１５を構成する制御
手段２２は、同期信号発生手段１９から(１)に示した零
電圧に同期した信号の波形の立ち上がりを検出すると、
所定の遅延時間が経過した後、送信手段２０に送信デー
タを構成する信号の第一バイト目の出力を指示する。送
信手段２０はこの信号を受けて、（７）に示すようにス
タートビットとストップビットとを付加してこの送信デ
ータを構成する信号を出力する。送信手段２０は同様の
手順で、制御手段２２からの指示を受けて第四バイト目
までの信号を出力する。第五バイト目は、制御手段２２
は同期信号波形(１)の立ち上がりを検出すると遅延時間
を設けずに送信手段２０に固定値（X'00011111'）の出
力を指示し、受信手段２１にＡＣＫ１バイトの受信を指
示する。受信手段２１が従局から送られて来るＡＣＫ信
号を受けると、制御手段２２は正常にデータが受け取ら
れたことを認識する。第六バイト目は待機期間で、送受
信の空き時間を作るため出力の指示をせずに待機してい
るものである。こうして波形（２）に示すように送信を
完了する。(１)におけるt1以降は送信モード、t2以降は
受信モード、t3以降は送信モードを示している。

【００１９】従局である第一の機器１６が有している受
信手段２４は、前記送信手段２０が送信したデータの受
信を開始する。つまり、波形（４）に示しているよう
に、スタートビットの立ち下がりを検出すると、調歩同
期式の受信手続きを開始して、１バイト分のデータを制
御手段２６に伝達する。制御手段２６はこのデータを受
けて、このデータ中に含まれるアドレス情報が自局のも
のであれば受信手段２４に対して同様の手順で第四バイ
ト目までの信号の受信を指示する。受信手段２４がこの
第四バイト目の信号を制御手段２６に伝達すると、制御
手段２６はチェックサムにより受信エラーの有無をチェ
ックする。こうして正常な受信データであることを確認
すると、第五バイト目のスタートビットの立ち下がりか
ら所定の遅延時間が経過した後、送信手段２５に対して
ＡＣＫの送信を指示する。送信手段２５はこの指示を受
けて、波形（５）に示すようにＡＣＫを送信する。制御
手段２６は、送信手段２５がこのＡＣＫを送信してから
１バイト相当の空き時間があることを確認して受信を完
了する。前記のアドレス情報が自局のものと異なる場合
は、第五バイト目までのスタートビットの立ち下がりの
検出と、１バイト相当の空き時間があることの確認のみ
を行うものである。

【００２０】次に、第一の機器１６から主局１５に対し
ての送信動作を説明する。主局１５の制御手段２２は波
形（１）に示した同期信号発生手段１９が発生する同期
信号波形の立ち上がりを検出すると、直ちに固定値（X'
00011111'）の出力を送信手段２０に指示すると共に、
受信手段２１に第一バイト目の受信を指示する。受信手
段２１は、送信手段２５から送られてきた波形（３）に
示すスタートビットの立ち下がりを検出すると、調歩同
期式の受信手続きを開始し、１バイト分のデータを制御
手段２２に伝達する。同様の手順で４バイト分の信号の
伝達を終了すると、制御手段２２はチェックサムにより
受信エラーの有無をチェックする。正常な受信データで
あれば、波形（１）の立ち上がりから所定の遅延時間が
経過した後、送信手段２０にＡＣＫ１バイトの出力を指
示し、送信手段２０がＡＣＫを送信する。このＡＣＫを
送信した後は、送受信の空き時間を作るため出力の指示
をせずに待機して、受信を完了する。

【００２１】第一の機器１６は、上記の受信状態で自局
のアドレス情報を受信した場合、制御手段２６は波形
（４）のスタートビットの立ち下がりから所定の遅延時
間が経過した後、データの第一バイト目の出力を送信手
段２５に指示する。送信手段２５は、このデータにスタ
ートビット・ストップビットを付加して出力する。同様
の手順で第四バイト目までのデータを出力する。制御手
段２６は、第五バイト目には受信手段２４にＡＣＫ１バ
イトの受信を指示する。受信手段２４はこの指示に基づ
いて主局１５から送られて来るＡＣＫを受信する。制御
手段２６はＡＣＫ受信後に１バイト相当の空き時間があ
ることを確認して、正常にデータを受信したことを認識
する。こうして送信を完了する。受信状態で自局のアド
レス情報を受信しなかった場合は、第五バイト目までス
タートビットの立ち下がりの検出と、１バイト相当の空
き時間があることの確認のみを行う。

【００２２】以降、主局１５は上記の送信状態と受信状
態を交互に繰り返し、常に、機器１６に対してデータも
しくは、固定値（X'00011111'）を送信し続ける。

【００２３】次に計時動作について説明する。主局１５
の計時手段２３は、制御手段２２から同期信号に準じた
信号Ａ（図２の波形（１）と同等）を入力されている。
この信号Ａによって、計時手段２３は主局１５内の時限
をカウントしている。一方、第一の機器１６の計時手段
２７は、制御手段２６から受けた信号Ｂ（６）を入力さ
れている。この信号Ｂは、主局１５の送信手段２０が送
信したデータのスタートビットの立ち下がりに準じて制
御手段２６で作成されるものである。計時手段２７は、
この信号Ｂに基づいて第一の機器１６内の時限をカウン
トしているものである。この場合、本実施例では１バイ
ト相当の空きの期間を設けており、この期間の信号Ｂの
パルス抜けによるカウント値の補正のため、送信及び受
信を完了する毎に１を加算するようにしているものであ
る。

【００２４】以上のように本実施例によれば、計時手段
２７が第一の機器１６内の各時限の基準として信号Ｂを
カウントすることにより、１秒以上の長い時間でも非常
に正確な計時を行うことが出来るものである。また、第
一の機器１６・第二の機器１７相互間の基準時間の共有
化を図ることも出来るものである。また主局１５は、受
信時の第一の機器１６からの送信開始を送信手段２０が
送信するパルスによって、自局の処理上の都合の良いタ
イミングに設定することができるものである。つまりこ
れは、外部割り込み等の複雑でタイミング上の問題の生
じ易い手段を用いなくとも、受信におけるスタートビッ
ト検出の処理が非常に容易に行えることを意味するもの
である。

【００２５】さらに、本実施例を機器内の電子制御回路
ユニット相互の接続に用いることも可能である。たとえ
ば、洗濯機の制御回路のように操作表示部とモータ等の
負荷が離れている場合は、負荷制御部ユニット（主局）
でトライアックのパルス点弧等の処理のため商用電源電
圧の零電圧近辺に外部端子からの割り込みをかけたくな
い場合や、操作表示部ユニット（従局）で時計／タイマ
ー機能を完結するために時間を正確に計時したい場合等
には特に有用である。また、上記のような処理を行うた
めに、商用電源電圧の零電圧に同期した信号に同期する
ように作成された既存のプログラムをそのまま使いなが
ら、伝送制御機能を付加することが簡便に行えるので、
そのような場合に容易に採用される通信方式となり得る
ものである。

【００２６】なお、本実施例ではデータを４バイトとし
たが、これ以外の値でも良いものである。また固定値も
X'00011111'としたが、従局となる機器の受信手段が検
出できる巾のパルスであれば、この値以外でも良いこと
は明白である。また伝送通信路２８は、同期式の４線式
より１本少ない３線式を採用しているが、上記のパルス
巾を第一の機器の送信手段２５が送信するスタートビッ
トと重ならない値に選べば、送受信を同一の線で行え、
２線式の伝送通信路にすることもできる。またこの場
合、主局１５の送受信の状態を伝える信号線を１本追加
すれば、より外来ノイズ等に対して安定した伝送を行え
るものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明の第一の手段は、１対１の非同期
の調歩同期式でデータ伝送をおこなう伝送通信路に主局
となる機器と従局となる機器を接続し、前記主局となる
機器は、商用電源の零電圧に同期した信号を発生する同
期信号発生手段と、データ伝送電文を送信する送信手段
と、従局から伝送されたデータ伝送電文を受信する受信
手段と、送信するデータ伝送電文を前記送信手段に与え
るとともに受信したデータ伝送電文を前記受信手段から
受け取り前記同期信号発生手段からの信号を受けて前記
送信手段・受信手段を制御する制御手段と、この制御手
段から基準となる信号を受けて主局となる機器内の時限
をカウントする計時手段とを有し、前記従局となる機器
は、主局となる機器から送信されたデータ伝送電文を受
信する受信手段と、データ伝送電文を送信する送信手段
と、データ伝送電文を前記送信手段に与えるとともに受
信したデータ伝送電文を前記受信手段から受け取り送信
手段を制御する制御手段と、この制御手段から基準とな
る信号を受けて従局となる機器内の時限をカウントする
計時手段とを有し、主局となる機器は常時従局となる機
器がその基準となる信号を作成できるようなデータ伝送
電文を送信し続ける構成として、主局となる機器の送受
信時の負担を軽減できると共に、従局となる機器の１秒
以上の長い時間の精度を保証し、基準時間の共有化を図
ることができる主局と従局との関係が１対１である機器
の制御装置を実現できるものである。

【００２８】また本発明の第二の手段は、本発明の第一
の手段の構成に加え、１対Ｎの非同期の調歩同期式でデ
ータ伝送をおこなう伝送通信路に接続した主局となる機
器と従局となる複数の機器を接続した構成として、本発
明の第一の手段が有している効果に加え、主局と従局と
の関係が１対Ｎである機器の制御装置を実現できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における機器の制御装置
を示すブロック図

【図２】同伝送通信路上のデータを示す波形図

【図３】従来の機器の制御装置を示すブロック図

【符号の説明】

１５主局となる機器１６・１７従局となる機器１８伝送通信路１９同期信号発生手段２０・２５送信手段２１・２４受信手段２２・２６制御手段２３・２７計時手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対１の非同期の調歩同期式でデータ伝
送をおこなう伝送通信路に主局となる機器と従局となる
機器を接続し、前記主局となる機器は、商用電源の零電
圧に同期した信号を発生する同期信号発生手段と、デー
タ伝送電文を送信する送信手段と、従局から伝送された
データ伝送電文を受信する受信手段と、送信するデータ
伝送電文を前記送信手段に与えるとともに受信したデー
タ伝送電文を前記受信手段から受け取り前記同期信号発
生手段からの信号を受けて前記送信手段・受信手段を制
御する制御手段と、この制御手段から基準となる信号を
受けて主局となる機器内の時限をカウントする計時手段
とを有し、前記従局となる機器は、主局となる機器から
送信されたデータ伝送電文を受信する受信手段と、デー
タ伝送電文を送信する送信手段と、データ伝送電文を前
記送信手段に与えるとともに受信したデータ伝送電文を
前記受信手段から受け取り送信手段を制御する制御手段
と、この制御手段から基準となる信号を受けて従局とな
る機器内の時限をカウントする計時手段とを有し、主局
となる機器は常時従局となる機器がその基準となる信号
を作成できるようなデータ伝送電文を送信し続ける機器
の制御装置。
【請求項２】１対Ｎの非同期の調歩同期式でデータ伝
送をおこなう伝送通信路に接続した主局となる機器と複
数の従局となる機器を接続した請求項１記載の機器の制
御装置。