JPH07281726A - 伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データ入力装置と数値制御装置間で伝送され
る信号の伝送方式において、伝送線路を長くすることが
できる伝送方式を提供する。 【構成】 数値制御装置１とデータ入力装置７間には、
２本の伝送線路８０、８０ａが設けられている。数値制
御装置１内には、数値制御装置側伝送制御部２が設けら
れており、数値制御装置側伝送制御部２から送信する信
号ＫＯＵＴ１はラインドライバＩＣ１を介して伝送線路
８０に出力される。また、伝送線路８０ａから数値制御
装置側伝送制御部２に入力される信号ＫＩＮ１は、ライ
ンレシーバＩＣ２を介して受信される。データ入力装置
７内には、データ入力装置側伝送制御部７１が設けられ
ており、データ入力装置側伝送制御部７１から送信する
信号ＫＯＵＴ２はラインドライバＩＣ４を介して伝送線
路８０ａに出力される。また、伝送線路８０からデータ
入力装置側伝送制御部７１に入力される信号ＫＩＮ２
は、ラインレシーバＩＣ３を介して受信される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ入力装置と数値制
御装置間の伝送方式に関し、特にラインドライバの使用
を可能にした伝送方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御装置には、各種メッージを表示
する表示装置とともに、表示装置に表示された情報を確
認しながら数値制御装置に指令を出したり、各種データ
の入力を行うキーボードが設けられている。キーボード
とキーボード・インタフェース間で各種信号の伝送が行
われている。伝送される信号は、データ信号と同期用の
クロック信号がある。数値制御装置には、キーボード・
インタフェースが設けられており、キーボードとの間の
データの伝送はこのキーボード・インタフェースが行っ
ている。

【０００３】図６は従来の数値制御装置とキーボード間
の伝送方式を示す回路図である。この図では、クロック
信号の伝送回路のみ表示しているが、データ信号につい
ても同様の伝送回路がある。

【０００４】数値制御装置１ｂとキーボード７ｂとは伝
送線路８０ｂで互いに接続されている。数値制御装置１
ｂにはキーボード・コントローラ２ｂが設けられてお
り、キーボード・コントローラ２ｂは、クロック信号Ｋ
ＣＬＫＯＵＴ３を出力し、入力されたクロック信号ＫＣ
ＬＫＩＮ３を監視する。出力されたクロック信号ＫＣＬ
ＫＯＵＴ３は、ＴＴＬ（Transistor Transistor Logic
）レベルのオープンコレクタ回路を用いたドライバＩ
Ｃ５でドライブされ伝送線路８０ｂに出力される。ドラ
イバＩＣ５の出力側はレシーバＩＣ６に接続されてお
り、伝送線路は抵抗器Ｒ１を介して５Ｖにプルアップさ
れている。レシーバＩＣ６から出力されるクロック信号
ＫＣＬＫＩＮ３はキーボード・コントローラ２ｂに入力
される。

【０００５】キーボード７ｂには、キーボード７ｂを制
御するためのワンチップマイコン７１ｂが内蔵されてお
り、キーボード７ｂのキー入力をデータに変えて数値制
御装置１ｂに送信するとともに、数値制御装置１ｂから
のデータを解読しキーボード７ｂのＬＥＤのオンオフ等
の制御を行う。ワンチップマイコン７１ｂは、クロック
信号ＫＣＬＫＯＵＴ４を出力し、入力されたクロック信
号ＫＣＬＫＩＮ４を監視する。出力するクロック信号Ｋ
ＣＬＫＯＵＴ４は、ＴＴＬレベルのオープンコレクタ回
路を用いたドライバＩＣ７でドライブされ伝送線路８０
ｂに出力される。ドライバＩＣ７の出力側には、抵抗器
Ｒ２を介して５Ｖにプルアップされているとともに、レ
シーバＩＣ８に接続される。レシーバＩＣ８から出力さ
れるクロック信号ＫＣＬＫＩＮ４はワンチップマイコン
７１ｂに入力される。

【０００６】このような伝送回路を用いてソフト的なハ
ンドシェイク方式で転送方式が行われている。キーボー
ド７ｂからデータ信号を送信している間は、キーボード
７ｂ側でクロック信号ＫＣＬＫＯＵＴ４を出力してい
る。クロック信号の伝送線路８０ｂ上の信号は、キーボ
ード・コントローラ２ａと、ワンチップマイコン７１ｂ
双方で常に監視している。そして、通常はキーボード７
ｂからクロックとデータ信号をドライブして送信を行っ
ているが、キーボード・コントローラ２ｂからデータ信
号を送信する場合には、数値制御装置１ｂ側のクロック
信号ＫＣＬＫＯＵＴ３をロウレベルにすることにより、
伝送線路８０ｂの信号を一定時間ローレベルにする。こ
れによって、キーボード７ｂのワンチップマイコン７１
ｂはデータの送信を止め受信準備を行い数値制御装置１
ｂ側がデータ信号を送信する。

【０００７】このように、従来の伝送方式では、クロッ
ク信号とデータ信号とを、それぞれ１本ずつの伝送線路
を用いて伝送方向を切り換えることによって双方向の伝
送を行っており、信号はＴＴＬレベルのオープンコレク
タ回路でドライブされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような数値制御装
置とキーボードとの間の伝送経路を長くし、キーボード
を数値制御装置の本体から離れた場所に設置したいとい
う要求がある。例えば、表示装置とキーボードとを作業
者の作業しやすい場所に設置し、作業効率を上げること
ができる。また、伝送線路を長くすることができれば、
工作機械との関係において、キーボードの伝送線路の長
さに制約されずに、数値制御装置の配置を自由に行うこ
とができる。

【０００９】しかし、ＴＴＬレベルのオープンコレクタ
回路はドライブ能力が低いため伝送線路を長くすること
ができない。従来の方法でデータを伝送できる伝送線路
の長さは約１．５ｍまでである。数値制御装置はノイズ
の多い環境で使用することもある。例えば、数値制御装
置の側に放電加工機が設置されている場合などがある。
このように外部のノイズが大きい場合には、伝送線路が
延長可能な長さはさらに短くなる。

【００１０】そして、比較的長い伝送線路を使用するこ
とができるドライバとして、ラインドライバがある。こ
のドライバはＴＴＬレベルのオープンコレクタ回路に比
べ、高出力のドライブ電流を得ることができる。しか
し、通常のラインドライバでは出力同士を接続した場
合、素子破壊を起こす可能性があり、従来の伝送方式で
はラインドライバを使用することができない。

【００１１】このように、一本の伝送線路で双方向の伝
送を行っているため、ラインドライバが使用できず、キ
ーボードと数値制御装置間の伝送線路が長くできない。
その結果、作業者は不便な場所での作業を強いられ作業
効率を悪化させているとともに、数値制御装置の配置が
自由に行えないという問題点があった。

【００１２】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、データ入力装置と数値制御装置間の伝送線路
を長くすることができる伝送方式を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、データ入力装置と数値制御装置間で伝送
される信号の伝送方式において、前記数値制御装置内に
設けられ、送信する信号はラインドライバを介して出力
し、入力された信号はラインレシーバを介して受信する
数値制御装置側伝送制御部と、前記データ入力装置内に
設けられ、送信する信号はラインドライバを介して出力
し、入力された信号はラインレシーバを介して受信する
データ入力装置側伝送制御部と、各信号の伝送方向ごと
に設けられた伝送線路と、を有することを特徴とする伝
送方式が提供される。

【００１４】

【作用】数値制御装置側伝送制御部は、数値制御装置内
に設けられ、送信する信号はラインドライバを介して出
力し、入力された信号はラインレシーバを介して受信す
る。データ入力装置側伝送制御部は、データ入力装置内
に設けられ、送信する信号はラインドライバを介して出
力し、入力された信号はラインレシーバを介して受信す
る。伝送線路は、各信号の伝送方向ごとに設けられてい
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の伝送方式を示す概略構成図であ
る。数値制御装置１とデータ入力装置７間には、２本の
伝送線路８０、８０ａが設けられている。

【００１６】数値制御装置１内には、数値制御装置側伝
送制御部２が設けられており、数値制御装置側伝送制御
部２から送信する信号ＫＯＵＴ１はラインドライバＩＣ
１でドライブされ、伝送線路８０に出力される。また、
伝送線路８０ａから数値制御装置側伝送制御部２に入力
される信号ＫＩＮ１は、ラインレシーバＩＣ２を介して
受信される。

【００１７】データ入力装置７内には、データ入力装置
側伝送制御部７１が設けられており、データ入力装置側
伝送制御部７１から送信する信号ＫＯＵＴ２はラインド
ライバＩＣ４でドライブされ、伝送線路８０ａに出力さ
れる。また、伝送線路８０からデータ入力装置側伝送制
御部７１に入力される信号ＫＩＮ２は、ラインレシーバ
ＩＣ３を介して受信される。

【００１８】ラインドライバＩＣ１、ＩＣ４は、ＴＴＬ
レベルのオープンコレクタ回路を用いたドライバに比
べ、高出力のドライブ電流を得ることができる。図２は
本発明を実施するための数値制御装置の構成を示す図で
ある。図２は大別して数値制御部とマン・マシン・コン
トローラ部とで構成されている。数値制御部はプロセッ
サ１１がバス１９を介して各種装置を制御しており、マ
ン・マシン・コントローラ部は、プロセッサ３１がバス
３９を介して各種装置を制御している。この数値制御部
とマン・マシン・コントローラ部とはバス２９でお互い
が接続されており、このバス２９を介してデータの送受
信が行われる。

【００１９】数値制御部において、プロセッサ１１はＲ
ＯＭ１２に格納されたシステムプログラムに従って数値
制御部全体を制御する。ＲＡＭ１３は、各種のデータあ
るいは入出力信号が格納される。不揮発性メモリ１４に
はＣＭＯＳを用いたメモリが使用されバッテリによって
バックアップされており、電源切断後も保持すべきパラ
メータ、ピッチ誤差補正量及び工具誤差補正量等が格納
される。

【００２０】軸制御回路２１はプロセッサ１１から軸の
移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ２２に出力
する。サーボアンプ２２はこの移動指令を受けて、工作
機械５０にサーボモータを駆動する。ＰＭＣ（プログラ
マブル・マシン・コントローラ）２３はＮＣプログラム
を実行する際に、Ｔ機能信号（工具選択指令）等を受け
取る。そして、これらの信号をシーケンス・プログラム
で処理して、動作指令として信号を出力し、工作機械５
０を制御する。また、工作機械５０から状態信号を受け
て、シーケンス処理を行って、プロセッサ１１へ必要な
入力信号を転送する。

【００２１】キーボード・インタフェース１ａは、内部
にキーボード・コントローラを有しており、キーボード
７ａとの信号の送受信を行う。キーボード７ａはシンボ
リックキー、数値キー等からなり、必要な図形データ、
ＮＣデータをこれらのキーを使用して入力する。グラフ
ィック制御回路４１はプロセッサ１１等から出力された
ディジタル信号を表示用の信号に変換して出力する。切
換器４２はマン・マシン・コントローラ部内に構成され
たグラフィック制御回路３６、または数値制御部に接続
されたグラフィック制御回路４１から出力された表示用
の信号を切り換えて表示装置４３に与える。表示装置４
３は、十分に長い伝送線路を介して、切換器４２に接続
されている。表示装置４３にはＣＲＴあるいは液晶表示
装置が使用される。

【００２２】マン・マシン・コントローラ部において、
プロセッサ３１はＲＯＭ３２に格納された対話処理用の
プログラムを実行して、対話形入力画面において、設定
可能な作業またはデータ等をメニュー形式で表示装置４
３に表示する。また、こうして入力されたデータから加
工プログラムを作成するとともに、バックグラウンドア
ニメーションとして、工具全体の起動軌跡などを表示す
る。ＲＡＭ３３には、対話用の各種データ等が格納され
る。不揮発性メモリ３４はＣＭＯＳを用いたメモリが使
用されバッテリによってバックアップされており、電源
切断後も保持すべきアプリケーションプログラムや加工
プログラム等が格納される。ＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）
３５は高速にアクセス可能なＲＡＭであって、不揮発性
メモリ３４にＮＣ文として格納された加工プログラムに
基づき工作機械５０の切削シミュレーションを行う際の
アニメーション表示のためのグラフィックデータが格納
される。グラフィック制御回路３６はＶＲＡＭ３５に格
納されたグラフィックデータを表示用の信号に表示装置
４３に出力する。

【００２３】図３はキーボード・インタフェース１ａと
キーボード７ａ間の伝送方式を示す図である。キーボー
ド・インタフェース１ａはバス１９を介してプロセッサ
１１（図２に示す）と接続されており、プロセッサ１１
からの指令をキーボード７ａに伝送する。または、キー
ボード７ａからのデータをプロセッサ１１に転送する。
キーボード・インタフェース１ａとキーボード７ａの間
には、４本の伝送線路８１、８２、８３、８４が設けら
れている。そのうち２本の伝送線路８１、８３は、キー
ボード・インタフェース１ａからキーボード７ａへデー
タ信号とクロック信号とを伝送するための伝送線路であ
り、他の２本の伝送線路８２、８４は、キーボード７ａ
からキーボード・インタフェース１ａヘデータ信号とク
ロック信号とを伝送するための伝送線路である。また、
図示されていない、５Ｖと０Ｖの電源線によって、キー
ボード７ａに電源が供給されている。

【００２４】キーボード・インタフェース１ａはキーボ
ード・コントローラ２ａを内蔵しており、キーボード７
ａとの信号の送受信を制御する。キーボード・コントロ
ーラ２ａからはデータ信号ＫＤＡＴＡＯＵＴ１と、クロ
ック信号ＫＣＬＫＯＵＴ１が送信される。これらの信号
はそれぞれ、ラインドライバＩＣ１ａ、ＩＣ１ｂを介し
て、伝送線路８１、８３に出力される。キーボード・コ
ントローラ２ａで受信する信号は、データ信号ＫＤＡＴ
ＡＩＮ１とクロック信号ＫＣＬＫＩＮ１とである。これ
らの信号は、それぞれ伝送線路８２、８４から入力され
た信号をラインレシーバＩＣ２ａ、ＩＣ２ｂを介して受
信する。

【００２５】キーボード７ａはワンチップマイコン７１
ａを内蔵しており、キーボード・インタフェース１ａと
の信号の送受信を制御する。ワンチップマイコン７１ａ
は、キーボード・インタフェース１ａからの信号に従
い、ＬＥＤ７２のオンオフを制御するとともに、各種キ
ー７３からのキー入力を信号に変えて、キーボード・イ
ンタフェース１ａに送信する。ワンチップマイコン７１
ａからはデータ信号ＫＤＡＴＡＯＵＴ２と、クロック信
号ＫＣＬＫＯＵＴ２が送信される。これらの信号はそれ
ぞれ、ラインドライバＩＣ４ａ、ＩＣ４ｂを介して、伝
送線路８２、８４に出力される。ワンチップマイコン７
１ａで受信する信号は、データ信号ＫＤＡＴＡＩＮ２と
クロック信号ＫＣＬＫＩＮ２とである。これらの信号
は、それぞれ伝送線路８１、８３から入力された信号を
ラインレシーバＩＣ３ａ、ＩＣ３ｂを介して受信する。

【００２６】次に、キーボード・インタフェースとキー
ボード間で転送される信号の伝送方式について、キーボ
ード側における信号を用いて説明する。このソフト的な
転送方式は、ハンドシェイク方式であり、同期式のシリ
アル転送である。そして、転送レートは約９６００ｂｐ
ｓ、スタートビットは１ビット（ローレベル）、ストッ
プビットは１ビット（ハイレベル）、データ長は８ビッ
ト、パリティビットは奇数パリティである。

【００２７】図４はキーボードからデータを送信する際
のキーボードから出力する信号のタイムチャートであ
る。キーボードから出力されるデータ信号ＫＤＡＴＡＯ
ＵＴ２は、クロック信号ＫＣＬＫＯＵＴ２と同期して出
力される。クロック信号ＫＣＬＫＯＵＴ２の１周期は１
０４μｓである。

【００２８】時刻ｔ₀ でスタートビットが出力される。
時刻ｔ₁ から８ビット分のデータ（Ｄ０、Ｄ１、・・・
Ｄ７）とバリティビットＤｐが出力される。時刻ｔ₂ で
ストップビットが出力され、これで１バイト（８ビッ
ト）分のデータがキーボードから出力される。

【００２９】図５はキーボード・インタフェースからデ
ータを送信する際のキーボードに入力される信号のタイ
ムチャートである。キーボード７ａに入力されるデータ
信号ＫＤＡＴＡＩＮ２は、クロック信号ＫＣＬＫＩＮ２
と同期して入力されている。

【００３０】時刻ｔ₁₀から６０μｓ以上の時間、クロッ
ク信号ＫＣＬＫＩＮ２がローレベルになる。これは、キ
ーボード・インタフェースのデータ送信準備時間であ
り、これよって、キーボード７ａ内のワンチップマイコ
ン７１ａは、数値制御装置からデータが出力されること
を認識する。時刻ｔ₁₁でスタートビットが入力される。
時刻ｔ₁₂から８ビット分のデータ（Ｄ０、Ｄ１、・・・
Ｄ７）とバリティビットＤｐが入力される。時刻ｔ₁₃で
ストップビットが入力され、これで１バイト（８ビッ
ト）分のデータがキーボードに入力される。

【００３１】このように、一つの信号の伝送線路を単方
向信号２本に分割し、ラインドライバによって信号をド
ライブするようにしたため、大きなドライブ電流が得ら
れる。ＴＴＬレベルのオープンコレクタ回路を用いたド
ライバでは、ドライブ電流は「−１．０ｍＡ」であるの
に対し、一般的なラインドライバでは「−７５ｍＡ」の
ドライブ電流である。そのため、伝送線路５、６は非常
に長くすることが可能である。さらに、ラインドライバ
として、ＲＳ４２２（アメリカ電子工業会の規格）等に
使用されている差動形ラインドライバを使用した場合、
伝送線路は２００ｍまで延長することが可能となる。な
お、この差動形ラインドライバでは、ドライバとラシー
バ間には、それぞれ２本ずつの伝送線路が必要である。

【００３２】なお、ソフト的な転送方式は、従来と同じ
ハンドシェイク方式であるため、従来から使用している
キーボード・コントローラやワンチップマイコンを、設
計変更することなく使用できる。

【００３３】そして、伝送線路を長くし、数値制御装置
から離れた場所にキーボードを設置することができるこ
とによって、作業者の作業し易い位置にキーボードを設
置し、作業効率を良くすることができる。

【００３４】上記の説明では、データ入力装置はキーボ
ードであるとしたが、マウスとすることもできる。これ
によって、マウスの伝送経路も長くすることができ、表
示装置を数値制御装置から離れた位置に設置した場合に
は、キーボードとマウスも離れた位置に設置し、離れた
位置からのデータの入力をキーボードとマウスを併用し
て有効に行うことができる。

【００３５】また、上記の例では数値制御装置で説明し
たが、パーソナル・コンピュータでも同様に実施するこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、数値制
御装置からデータ入力装置へ送信する信号の伝送線路
と、データ入力装置から数値制御装置へ送信する信号の
伝送線路とを別々に設け、出力する信号をラインドライ
バでドライブするようにしたため、伝送線路を長くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の伝送方式を示す概略構成図である。

【図２】本発明を実施するための数値制御装置の構成を
示す図である。

【図３】キーボード・インタフェースとキーボード間の
伝送方式を示す図である。

【図４】キーボードからデータを送信する際のキーボー
ドから出力する信号のタイムチャートである。

【図５】キーボード・インタフェースからデータを送信
する際のキーボードに入力される信号のタイムチャート
である。

【図６】従来の数値制御装置とキーボード間の伝送方式
を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 数値制御装置 ２ 数値制御装置側伝送制御部 ７ データ入力装置 ７１ データ入力装置側伝送制御部 ８０、８０ａ 伝送線路 ＩＣ１，ＩＣ４ ラインドライバ ＩＣ２，ＩＣ３ ラインレシーバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ入力装置と数値制御装置間で伝送
   される信号の伝送方式において、 前記数値制御装置内に設けられ、送信する信号はライン
   ドライバを介して出力し、入力された信号はラインレシ
   ーバを介して受信する数値制御装置側伝送制御部と、 前記データ入力装置内に設けられ、送信する信号はライ
   ンドライバを介して出力し、入力された信号はラインレ
   シーバを介して受信するデータ入力装置側伝送制御部
   と、 各信号の伝送方向ごとに設けられた伝送線路と、 を有することを特徴とする伝送方式。
2. 【請求項２】 前記データ入力装置は、キーボードであ
   ることを特徴とする請求項１記載の伝送方式。
3. 【請求項３】 前記データ入力装置は、マウスであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の伝送方式。