JPH0746210A

JPH0746210A - 多重伝送システム

Info

Publication number: JPH0746210A
Application number: JP20457193A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Adachi; 康信足立; Koji Yoshida; 功二吉田; Yasuhito Takeda; 泰仁武田
Original assignee: Idec Izumi Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】伝送の信頼性が高く、伝送速度が大きく、し
かも伝送線の数が少なくて済み、更に伝送路の短絡検出
を簡単に行えるようにした多重伝送システムを提供す
る。【構成】送信装置１２から、パルス幅の長短によって
伝送データの“０”、“１”を表現し、かつ各伝送デー
タの直後にその相補データをそれぞれ付加し、更に先頭
にスタート同期信号を付加した伝送信号ＴＳを電圧モー
ドで送信する。受信装置１４では、データ判定部６０に
おいてアップダウンカウンタを用いてデータが“０”か
“１”かを判定すると共に、相補性チェック部６２にお
いて各伝送データとその相補データ間の相補性をチェッ
クして全て正常な場合に、スイッチ回路６６を用いて次
の通信サイクルにおけるスタート同期期間中にリプライ
信号ＲＳを電流モードで返送する。送信装置１２内の返
信判定部３２は、抵抗３６の両端の電圧Ｖ₁を監視する
ことによって、リプライ信号ＲＳの返送、更には伝送路
１６の短絡を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば工場、プラン
ト等における省配線化等のために用いられる多重伝送シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多重伝送システムの概略例を図８
に示す。この多重伝送システムは、送信装置２に並列に
入力される複数のデータを直列に変換して１本の伝送路
６を経由して受信装置４へ伝送し、受信装置４では受信
した直列のデータを並列に変換して出力するものであ
る。伝送路６は、信号伝送用の信号線７とグラウンド用
のグラウンド線８とで構成されている。

【０００３】この種の従来の多重伝送システムにおいて
は、“０”または“１”のデータを伝送する伝送方式に
は、パルス波形をそのままの形で伝送するベースバンド
方式が採用されている。

【０００４】また、データの表現方式としては、従来は
例えば図９に示すように、パルスの有無によって“１”
または“０”のデータを表現する方式が採用されてい
る。

【０００５】また、１本の伝送路６を用いて複数のデー
タを伝送する多重化方式には、主なものとして周波数分
割方式および時分割方式があるが、低コスト等の理由か
ら、この種の省配線化用等のシステムでは通常は時分割
方式が採用されている。

【０００６】また、ノイズ等の外乱の影響による伝送誤
りを検出する誤り検出方式には、サムチェック方式が採
用されている。この方式は、例えば図１０に示すよう
に、一連のデータの後に、その一連のデータの和Ａを表
すサムチェックデータを付加し、このようなデータを送
信側から送信し、そして受信側では、受信した一連のデ
ータの和とサムチェックデータ（この例ではＡ）とを比
較し、両者が一致していれば正常、両者が相違していれ
ば誤りと判定する方式である。

【０００７】またこの種の多重伝送システムにおいて
は、伝送の信頼性を向上させる目的で、伝送が正常であ
ったか否かを送信側で確認する方式が採用される場合が
あるが、その場合に従来は、送信装置２と受信装置４と
の間に、信号線７とは別のリプライ信号返送用の伝送線
を配線し、この伝送線を用いて受信装置４から送信装置
２へ、受信が正常であったことを表すリプライ信号を返
送するようにしている。これは、従来の伝送信号および
リプライ信号は共に電圧を変化させて作られる信号であ
り、このような二つの信号を一つの信号線７に乗せる
と、両信号は互いに影響し合って波形がくずれる等し
て、両信号の識別ができなくなるからである。

【０００８】リプライ信号を返送する場合の従来の通信
のフレーム構成としては、例えば図１２に示すように、
同期期間およびデータ送信・入出力期間とは別に、リプ
ライ信号の返送を確認するためのリプライ確認期間を設
けている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記のような
従来の多重伝送システムにおいては、次のような多くの
問題がある。

【００１０】パルスの有無によって“１”または
“０”のデータを表現する伝送方式を採用しており、こ
の方式は伝送波形の波高値に対する依存度が極めて高い
ので、電源電圧の変動やノイズ等による外乱によって伝
送誤りが生じやすく、従って伝送の信頼性が低い。

【００１１】伝送誤りの検出方式にサムチェック方
式を採用しているので、伝送誤りの検出能力が低く、か
つその検出が遅い。これを詳述すると、サムチェック方
式では、複数個のデータが外乱の影響を受けて反転した
場合に、伝送誤りを検出できないことがある。例えば図
１１に示すように、二つのデータ（この例の場合データ
０とデータｎ）が外乱の影響を受けて反転した場合、受
信側で受信した一連のデータの和は正常の場合の和（即
ちＡ）と変わらないので、そのような伝送誤りを検出で
きない。従って、伝送の信頼性が低い。伝送の信頼性が
低いことは、例えば工場のような厳しいノイズ環境下に
おいては特に深刻である。また、上記サムチェック方式
では、一連のデータの伝送途中で伝送誤りが生じていて
も、その伝送誤りを、受信側では、一連のデータの和と
サムチェックデータとを比較する時点まで検出すること
ができないので、伝送誤りの検出が遅いという問題もあ
る。

【００１２】上記のようなリプライ信号の確認方式
においては、図１２からも分かるように、リプライ確認
期間を設けなければならない分、伝送時間が長くなり、
伝送速度が低下する。また、リプライ信号用の伝送線を
設けなければならない分、伝送線の数が増え、材料、配
線工数およびコストが増える。

【００１３】上記のように電圧を変化させて信号を
伝送する場合、伝送路６、より具体的にはその信号線７
とグラウンド線８とが事故や誤配線等によって短絡する
と、伝送路６に過電流が流れ、それによって伝送路６に
信号を送出する回路が破壊される。これを防止するため
には、信号線７に直列に電流制限用の抵抗等を挿入して
おく方法があるが、そのようにすると、正常時において
も伝送路６の電圧降下が大になり、通信可能距離が短く
なる等の別の問題が発生する。また、伝送路６の短絡を
検出する短絡検出回路を設けておき、それによる短絡検
出に応答して保護動作を行わせるという方法もあるが、
この方法の場合は短絡検出回路を設けなければならない
分、回路が複雑になりコストが嵩む。

【００１４】そこでこの発明は、伝送の信頼性が高く、
伝送速度が大きく、しかも伝送線の数が少なくて済み、
更に伝送路の短絡検出を簡単に行えるようにした多重伝
送システムを提供することを主たる目的とする。

【００１５】

【発明の概要】この発明の概要を説明すると、この発明
では、送信装置から送信する伝送信号において、パルス
幅の長短によって伝送データが“０”か“１”かを表現
するようにしており、この方式は、伝送波形の波高値に
対する依存度が低いので、電源電圧の変動やノイズ等の
外乱によって伝送誤りが生じにくい。従って、伝送の信
頼性が高い。

【００１６】また、この発明では、受信装置において、
アップダウンカウンタを用いて受信データが“０”か
“１”かを判定するようにしており、この方式によれば
多少の外乱が加わってもデータが“０”か“１”かを正
しく判定することができるので、ノイズ等による外乱に
強く、この観点からも伝送の信頼性が高くなる。

【００１７】また、この発明では、送信装置から、一つ
の伝送データとその値を反転した相補データとを連続し
て送信するようにしており、外乱の影響を受けた場合、
通常は両データの内のどちらか一方のみが反転して相補
性がくずれるので、受信装置において両データ間の相補
性をチェックすることにより、伝送誤りを確実に検出す
ることができる。従って、外乱の影響を受けた場合の誤
り捕捉率が向上するので、この観点からも伝送の信頼性
が高くなる。

【００１８】また、この発明では、受信装置において、
一つの伝送データとその相補データとを受信するごと
に、両データ間の相補性をチェックするので、外乱の影
響を受けた場合の誤り検出までの時間が非常に短く、速
やかな検出が可能である。

【００１９】また、この発明では、受信装置から、受信
が正常であったことを表すリプライ信号を電流モードで
返送するようにしており、このリプライ信号の有無によ
って伝送が正常であったか否かを送信装置側で確認する
ことができるので、この観点からも伝送の信頼性が向上
すると共に、リプライ信号専用の伝送線が不要になるの
で、省配線、省配線工数および省コストを実現すること
ができる。

【００２０】しかもこの発明では、スタート同期信号と
同じタイミングでリプライ信号の返送を行うので、リプ
ライ信号返送用の特別な期間が不要になる。その結果、
伝送時間の短縮が可能になり、伝送速度の向上を図るこ
とができる。

【００２１】また、スタート同期信号の送信期間以外の
期間中に電流モードの信号が返ってきているか否かを送
信装置側で判定するようにしており、これによって、リ
プライ信号検出用の回路を兼用して、即ち専用の短絡検
出回路を設けることなく簡単に、伝送路の短絡を検出す
ることができる。その結果、回路の簡素化による機器の
小型化およびコストダウンを図ることができる。また、
短絡保護のために伝送線に直列に電流制限用の抵抗等を
挿入しなくて済むので、通信可能距離が短くなることも
ない。

【００２２】

【実施例】図１は、この発明の一実施例に係る多重伝送
システムを示すブロック図である。図２は、図１の多重
伝送システムにおける伝送信号波形、リプライ信号波形
および伝送路短絡時の返送信号波形の一例を示す図であ
る。

【００２３】この多重伝送システムは、複数点の入力端
子２０を有し、各入力端子２０に入力される入力信号に
応じた複数の伝送データを直列にして伝送信号ＴＳに含
めて送信する送信装置１２と、複数点の出力端子５０を
有し、送信装置１２から送られてくる伝送信号ＴＳを受
けてそれに含まれている直列の伝送データを並列に変換
してその伝送データに応じた信号を各出力端子５０から
それぞれ出力する受信装置１４と、この送信装置１２と
受信装置１４との間を接続する伝送路１６とを備えてい
る。伝送路１６は、信号伝送用の信号線１７とグラウン
ド用のグラウンド線１８とで構成されている。

【００２４】送信装置１２は、この例では、入力回路２
２、出力回路２４、それらに接続された制御回路２６、
この制御回路２６によって制御される切換スイッチ回路
３４、電源端子４０とこの切換スイッチ回路３４間に接
続された抵抗３６および入力部がこの抵抗３６の両端に
接続されたアンプ３８を備えている。

【００２５】入力回路２２は、入力インタフェース用の
回路であり、入力端子２０からこの例では（ｎ＋１）点
のオンオフ信号が入力される。出力回路２４は、後述す
る返信判定部３２から与えられる警報信号Ｓ₂を出力端
子２１に出力するためのインタフェース用の回路であ
る。

【００２６】制御回路２６には、この例では、送信制御
手段を構成する送信制御部２８および返信判定手段を構
成する返信判定部３２が含まれている。

【００２７】送信制御部２８は、入力回路２２から並列
（パラレル）に与えられる伝送データを直列（シリア
ル）に変換すると共に、パルス幅の長短によって各伝送
データが“０”か“１”かを表現し、更に各伝送データ
の直後にその値を反転した相補データをそれぞれ付加
し、かつそれらの一連のデータの前および後に、同期を
とるためのスタート同期信号および入出力を処理するた
めのＩ／Ｏサービス期間をそれぞれ付加して、図２Ａに
示すような伝送信号ＴＳの元になる伝送制御信号Ｓ₁を
作成してそれをサイクリックに出力する。図２Ａの伝送
信号ＴＳについては後で更に説明する。

【００２８】切換スイッチ回路３４は、切換スイッチ手
段を構成するものであり、送信制御部２８からの伝送制
御信号Ｓ₁に応答して、共通端子ｃを端子ａと端子ｂ側
とに択一的に切り換えるものである。共通端子ｃには伝
送路１６の信号線１７が、端子ａには抵抗３６が、端子
ｂにはグラウンド線１８がそれぞれ接続されている。

【００２９】この切換スイッチ回路３４において、共通
端子ｃを端子ａ側に切り換えると、電源端子４０から抵
抗３６を介して電圧が印加されるので共通端子ｃの電圧
は“Ｈ”レベルになり、端子ｂ側に切り換えるとグラウ
ンドに接続されるので共通端子ｃの電圧は“Ｌ”レベル
になる。このようにして、切換スイッチ回路３４は、送
信制御部２８による制御下で伝送路１６に、図２Ａに示
したような伝送信号ＴＳを電圧モードで出力する。この
切換スイッチ回路３４は、送信制御部２８からの伝送制
御信号Ｓ₁が中断すると、共通端子ｃを端子ｂ側に切り
換えたままの状態となる。なおこの切換スイッチ回路３
４は、例えば複数のトランジスタの組み合わせによって
構成されている。

【００３０】返信判定部３２は、前記抵抗３６の両端の
電圧Ｖ₁をアンプ３８を介して監視して、当該電圧Ｖ₁
が伝送信号ＴＳ中のスタート同期信号の送信期間中に所
定値よりも上昇しなければ、一つ前の通信サイクルにお
ける伝送が異常であったと判断して警報信号Ｓ₂を出力
する。更に、当該電圧Ｖ₁がスタート同期信号の送信期
間以外の期間中に所定値よりも上昇すれば、伝送路１６
が短絡していると判断して警報信号Ｓ₂を出力すると共
に、送信制御部２８からの伝送制御信号Ｓ₁の出力を中
断させる。この返信判定部３２から警報信号Ｓ₂が出力
されると、それが出力回路２４を経由して出力端子２１
から出力される。

【００３１】図２Ａに示した伝送信号ＴＳについて説明
すると、その１サイクリックフレームは、同期をとるた
めのスタート同期信号と、それに続く一連のデータ０〜
ｎと、それに続くＩ／Ｏサービス期間とで構成されてい
る。Ｉ／Ｏサービス期間は、送信側においては次の入力
を処理し、受信側においては出力を処理するための期間
である。Ｔは１データ分の期間であり、例えば１２０μ
ｓである。

【００３２】この多重伝送システムでは、図３Ａも参照
して、一つの“０”または“１”の伝送データを送信す
る場合に、各伝送データの直後にその値を反転した相補
データをそれぞれ付加して、各伝送データとその相補デ
ータとを一組にして連続して送信するようにしている。

【００３３】更にこの多重伝送システムでは、パルス幅
の長短によって（即ちパルス幅変調によって）、データ
が“０”か“１”かを表現するようにしている。即ち、
図３Ａも参照して、３０μｓの“Ｌ”レベルとそれに続
く９０μｓの“Ｈ”レベルの組み合わせで“０”を表
し、６０μｓの“Ｌ”レベルとそれに続く６０μｓの
“Ｈ”レベルの組み合わせで“１”を表している。１周
期は１２０μｓである。この表現方式は、伝送データお
よび相補データに共通である。

【００３４】受信装置１４は、この例では、入力部が伝
送路１６の信号線１７とグラウンド線１８に接続された
アンプ６４、このアンプ６４に接続された制御回路５６
およびこの制御回路５６に接続された出力回路５２を備
えている。また、信号線１７とグラウンド線１８との間
には、互いに直列接続された抵抗６７およびトランジス
タ６８から成るスイッチ回路６６が接続されており、こ
れによってスイッチ手段を構成している。

【００３５】この受信装置１４の電源端子７０と前記送
信装置１２の電源端子４０には、別の電源を接続しても
良いし、一つの共通の電源を接続しても良い。

【００３６】アンプ６４は、伝送路１６を経由して送ら
れてきた伝送信号ＴＳを増幅して制御回路５６に与え
る。

【００３７】制御回路５６には、この例では、受信制御
手段を構成する受信制御部５８、データ判定手段を構成
するデータ判定部６０および相補性チェック手段を構成
する相補性チェック部６２が含まれている。

【００３８】データ判定部６０の動作例を図３を参照し
て説明すると、このデータ判定部６０は、アップダウン
カウンタを含んでおり、一定のタイミングで、この例で
は信号の各立ち下がり時点で信号のサンプリングを開始
し、このサンプリングを一定期間Ｔ₂（この例では６０
μｓ）経過後の判定点まで続ける。その間に、アップダ
ウンカウンタにおいて、サンプリングデータが“Ｌ”レ
ベルならこの例ではアップカウントし、“Ｈ”レベルな
らダウンカウントする。従って、カウント値は、図３Ｂ
に示したように、データが“０”のときは増加から途中
で減少に転じ、データが“１”のときは増加の一途をた
どる。

【００３９】そして、上記判定点でその時のカウント値
を一定のしきい値と比較する。この例では、しきい値
を、データが“０”のときのカウント値とデータが
“１”のときのカウント値の中間の値にしている。そし
て、判定点でのカウント値がしきい値より小さいときに
“０”と判定し、カウント値がしきい値より大きいとき
に“１”と判定するようにしている。

【００４０】上記のようなデータ判定部６０のより具体
的な構成例を図４に示す。この例では、データ判定部６
０は、サンプリング回路６０１、アップダウンカウンタ
６０２および比較回路６０３を備えている。

【００４１】サンプリング回路６０１は、図３Ａに示す
ような信号を受け、当該信号を前記期間Ｔ₂の間、一定
周期でサンプリングし、そのサンプリング値が“Ｌ”レ
ベルなら例えば“０”パルスを、“Ｈ”レベルなら
“１”パルスを出力する。

【００４２】アップダウンカウンタ６０２は、この例で
は、サンプリング回路６０１から与えられるパルスが
“０”ならアップカウントし、“１”ならダウンカウン
トし、そのカウント値を出力する。

【００４３】比較回路６０３は、アップダウンカウンタ
６０２から与えられるカウント値と、一定の前述したよ
うなしきい値とを比較し、前述したような判定点でのカ
ウント値がしきい値より小さいときに“０”を出力し、
大きいときに“１”を出力する。この出力が、入力デー
タの判定結果である。

【００４４】図１に戻って、受信制御部５８は、データ
判定部６０から直列に与えられる各伝送データを並列に
変換して出力データを作成し、それを出力回路５２に与
える。その他、この実施例ではこの受信制御部５８は、
受信装置１４全体の制御、例えば図７のフローに示すよ
うな制御を司る機能を有している。

【００４５】出力回路５２は、出力インタフェース用の
回路であり、受信制御部５８から与えられる出力データ
に基づいて、各出力端子５０に出力信号を出力する。ま
た、受信制御部５８から与えられる警報信号を出力端子
５１に出力する。

【００４６】相補性チェック部６２は、データ判定部６
０から一つの伝送データとそれに続く相補データとが与
えられるごとに両データ間の相補性（即ち一方が“０”
であれば他方が“１”であること）をチェックし、一つ
の通信サイクル内の全ての伝送データについて相補性が
成立している場合にのみ、次の通信サイクルにおけるス
タート同期信号の受信期間中に受信正常信号Ｓ₃を出力
する。更にこの例では、相補性が成立していないデータ
の組が一つでもあれば、受信制御部５８に対して受信異
常信号を出力する。

【００４７】スイッチ回路６６は、相補性チェック部６
２から与えられる受信正常信号Ｓ₃に応答して、伝送路
１６の信号線１７とグラウンド線１８との間の抵抗値を
低下させ、それによって図２Ｂに示すような電流モード
のリプライ信号ＲＳを伝送路１６に発生させる。

【００４８】これを詳述すると、上記受信正常信号Ｓ₃
はスタート同期信号の受信期間中（送信側から見れば、
切換スイッチ回路３４を端子ａ側に切り換えてスタート
同期信号の送信期間中）に与えられ、それによってトラ
ンジスタ６８がオンする。トランジスタ６８がオンする
と、信号線１７とグラウンド線１８との間に抵抗６７が
接続されることになり、送信装置１２側の電源端子４０
から抵抗３６、切換スイッチ回路３４、信号線１７およ
び抵抗６７の経路で、通常よりも大きい電流（例えば通
常の１０倍程度の電流）が流れる。この電流が、上記電
流モードのリプライ信号ＲＳであり、このようにして、
受信装置１４からリプライ信号ＲＳを電流モードで送信
装置１２へ返送することができる。

【００４９】なお、例えば受信制御部５８において、受
信した伝送信号ＴＳに乱れがなく図２Ａに示したような
基本フレームが成立しているか否かを判定し、それが成
立していることと、上記各伝送データに相補性が成立し
ていることとをアンド条件にして、上記受信正常信号Ｓ
₃をスイッチ回路６６に与えてリプライ信号ＲＳを返送
するようにしても良い。

【００５０】送信装置１２においては、前述したように
抵抗３６の両端の電圧Ｖ₁をアンプ３８を介して返信判
定部３２で監視しており、上記リプライ信号ＲＳの返送
があった場合、この抵抗３６に多くの電流が流れてその
両端の電圧Ｖ₁が通常よりも上昇するので、この電圧Ｖ
₁の上昇がスタート同期信号の送信期間中にあるか否か
をこの返信判定部３２で監視することによって、一つ前
の通信サイクルにおける伝送が正常であったか否かを判
定することができる。

【００５１】また、伝送路１６が正常の場合は、スター
ト同期信号の送信期間以外は電流モードの信号は送信装
置１２側に返って来ず、伝送路１６が短絡している、よ
り具体的にはその信号線１７とグラウンド線１８とが短
絡している場合は、例えば図２Ｃに示すように、伝送信
号ＴＳの送信期間中に常に電流モードの信号が返ってく
る（但しこの図２Ｃは、送信を中断しない場合の例であ
り、本発明に従って伝送信号ＴＳの送信が中断されれ
ば、その時点でこの電流モードの信号は無くなる）。こ
のことは、抵抗３６に多くの電流が流れてその両端の電
圧Ｖ₁が通常よりも上昇することであり、従って、リプ
ライ信号ＲＳの返送確認用の回路（より具体的には上記
抵抗３６、アンプ３８および返信判定部３２）を兼用し
て、返信判定部３２における上記電圧Ｖ₁の判定時点を
スタート同期信号の送信期間中以外に切り換えるだけ
で、即ちスタート同期信号の送信期間以外に上記電圧Ｖ
₁の上昇があるか否かを判断することによって、伝送路
１６の短絡を簡単に検出することができる。

【００５２】上記のようにこの多重伝送システムでは、
送信装置１２から送信する伝送信号ＴＳにおいて、パル
ス幅の長短によって伝送データが“０”か“１”かを表
現するようにしており、この方式は、伝送波形の波高値
に対する依存度が低いので、電源電圧の変動やノイズ等
の外乱によって伝送誤りが生じにくい。従って、伝送の
信頼性が高い。

【００５３】また、受信装置１４のデータ判定部６０で
は、アップダウンカウンタを用いて受信データが“０”
か“１”かを判定するようにしており、そのようにすれ
ば、サンプリング期間中にノイズ等による外乱が加わっ
た場合、アップダウンカウンタによる判定点でのカウン
ト値は幾分変動することがあるかもしれないけれども、
カウント値の全体的な傾向は外乱がない場合と変わらな
い。

【００５４】例えば図５に示すように、信号の一部を
“Ｌ”レベルにするような外乱、あるいは信号の一部を
“Ｈ”レベルにするような外乱が加わった場合、サンプ
リング期間の途中でカウント値が若干増減し、それに伴
って判定点でのカウント値も幾分上下するけれども、カ
ウント値の全体的な傾向は、図３の外乱がない場合と変
わらない。

【００５５】従って、このようなカウント値としきい値
とを比較することにより、多少の外乱が加わっても、デ
ータが“０”か“１”かを正しく判定することができ
る。従って、ノイズ等による外乱に強く、この観点から
も伝送の信頼性が高くなる。

【００５６】なお、上記実施例とは逆に、信号のサンプ
リング値が“Ｌ”レベルならアップダウンカウンタにお
いてダウンカウントし、“Ｈ”レベルならアップカウン
トするようにしても良い。そのようにする場合は、カウ
ント値およびしきい値を、図３Ｂおよび図５Ｂにおい
て、０レベルラインを対称軸として上下反転させて考え
れば良い。

【００５７】また、この多重伝送システムでは、送信装
置１２から、一つのデータとその値を反転した相補デー
タとを連続して送信するようにしており、外乱の影響を
受けた場合、両データが共に反転することは極めて希で
あり、通常は両データの内のどちらか一方のみが反転し
て相補性がくずれるので、受信装置１４の相補性チェッ
ク部６２において両データ間の相補性をチェックするこ
とにより、伝送誤りを確実に検出することができる。従
って、外乱の影響を受けた場合の誤り捕捉率が向上する
ので、この観点からも伝送の信頼性が高くなる。

【００５８】また、相補性チェック部６２において、一
つのデータとその相補データとを受信するごとに、両デ
ータ間の相補性をチェックするので、外乱の影響を受け
た場合の誤り検出までの時間が非常に短く、速やかな検
出が可能である。

【００５９】また、この多重伝送システムでは、受信装
置１４から、受信が正常であったことを表すリプライ信
号ＲＳを電流モードで返送するようにしており、このリ
プライ信号ＲＳの有無によって伝送が正常であったか否
かを送信装置１２側で確認することができるので、この
観点からも伝送の信頼性が向上する。

【００６０】しかも、伝送信号ＴＳは電圧モードで送信
し、リプライ信号ＲＳは電流モードで返送するので、両
信号を一つの信号線１７に乗せても両信号の識別が可能
であり、従って一つの信号線１７を両信号の伝送に共用
することができる。即ち、リプライ信号専用の伝送線が
不要になるので、省配線、省配線工数および省コストを
実現することができる。

【００６１】しかも、スタート同期信号と同じタイミン
グでリプライ信号ＲＳの返送を行うので、リプライ信号
返送用の特別な期間が不要になる。その結果、伝送時間
の短縮が可能になり、伝送速度の向上を図ることができ
る。

【００６２】また、スタート同期信号の送信期間以外の
期間中に電流モードの信号が返ってきているか否かを送
信装置１２の返信判定部３２で判定するようにしてお
り、これによって、リプライ信号検出用の回路を兼用し
て、即ち専用の短絡検出回路を設けることなく簡単に、
伝送路１６の短絡を検出しかつ短絡保護を行うことがで
きる。その結果、回路の簡素化による機器の小型化およ
びコストダウンを図ることができる。また、短絡保護の
ために信号線１７に直列に電流制限用の抵抗等を挿入し
なくて済むので、通信可能距離が短くなることもない。

【００６３】図６は、送信装置１２側の全体的な動作の
一例を示すフローチャートである。送信装置１２側にお
いては、伝送信号ＴＳを１通信サイクル分ずつ送信する
と共に、その送信期間中返送信号をモニタして、伝送が
正常であったか否か、および伝送路１６が短絡している
か否かを常時モニタするようにしている。この図におけ
る各処理ステップの処理内容は、先に説明したとおりで
ある。

【００６４】図７は、受信装置１４側の全体的な動作の
一例を示すフローチャートである。受信装置１４におい
ては、この図では１通信サイクルの受信異常で直ちにリ
プライ信号ＲＳの返送を中断するようなことはせず、２
通信サイクルまでの受信異常ではリプライ信号ＲＳを返
送すると共に前回のデータをそのまま出力し、３通信サ
イクル以上続けて受信が異常であった場合に初めて、出
力端子５１に警報を出力すると共にリプライ信号ＲＳの
返送を中断して異常を送信装置１２側へ通知するように
している。その他のこの図における各処理ステップの処
理内容は、先に説明したとおりである。このようにする
方が、一過性の通信異常の場合は、送信装置１２側およ
び受信装置１４側において警報が出力されず、また直前
の出力データがそのまま出力されるので、実際の現場に
おいては使いやすい。もっとも上記のようにすること
は、好ましいけれども必須ではない。

【００６５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、送信装
置から送信する伝送信号において、パルス幅の長短によ
って伝送データが“０”か“１”かを表現するようにし
ており、この方式は、伝送波形の波高値に対する依存度
が低いので、電源電圧の変動やノイズ等の外乱によって
伝送誤りが生じにくい。従って、伝送の信頼性が高くな
る。

【００６６】また、この発明では、受信装置において、
アップダウンカウンタを用いて受信データが“０”か
“１”かを判定するようにしており、この方式によれば
多少の外乱が加わってもデータが“０”か“１”かを正
しく判定することができる。従って、ノイズ等による外
乱に強く、この観点からも伝送の信頼性が高くなる。

【００６７】また、この発明では、送信装置から、一つ
の伝送データとその値を反転した相補データとを連続し
て送信するようにしており、外乱の影響を受けた場合、
通常は両データの内のどちらか一方のみが反転して相補
性がくずれるので、受信装置において両データ間の相補
性をチェックすることにより、伝送誤りを確実に検出す
ることができる。従って、外乱の影響を受けた場合の誤
り捕捉率が向上するので、この観点からも伝送の信頼性
が高くなる。

【００６８】また、この発明では、受信装置において、
一つの伝送データとその相補データとを受信するごと
に、両データ間の相補性をチェックするので、外乱の影
響を受けた場合の誤り検出までの時間が非常に短く、速
やかな検出が可能である。

【００６９】また、この発明では、受信装置から、受信
が正常であったことを表すリプライ信号を電流モードで
返送するようにしており、このリプライ信号の有無によ
って伝送が正常であったか否かを送信装置側で確認する
ことができるので、この観点からも伝送の信頼性が向上
する。

【００７０】このようにこの発明では、伝送の信頼性を
向上させる手段が幾重にも講じられているので、伝送の
信頼性が極めて高くなる。従ってこの発明の多重伝送シ
ステムは、例えば工場等のような厳しいノイズ環境下の
使用において特に著しい効果を発揮する。

【００７１】しかもリプライ信号の返送と伝送信号の伝
送とに１本の伝送線を共用することができるので、リプ
ライ信号専用の伝送線が不要になり、省配線、省配線工
数および省コストを実現することができる。

【００７２】しかもこの発明では、スタート同期信号と
同じタイミングでリプライ信号の返送を行うので、リプ
ライ信号返送用の特別な期間が不要になる。その結果、
伝送時間の短縮が可能になり、伝送速度の向上を図るこ
とができる。

【００７３】また、スタート同期信号の送信期間以外の
期間中に電流モードの信号が返ってきているか否かを送
信装置側で判定するようにしており、これによって、リ
プライ信号検出用の回路を兼用して、即ち専用の短絡検
出回路を設けることなく簡単に、伝送路の短絡を検出す
ることができる。その結果、回路の簡素化による機器の
小型化およびコストダウンを図ることができる。また、
短絡保護のために伝送線に直列に電流制限用の抵抗等を
挿入しなくて済むので、通信可能距離が短くなることも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る多重伝送システムを
示すブロック図である。

【図２】図１の多重伝送システムにおける伝送信号波
形、リプライ信号波形および伝送路短絡時の返送信号波
形の一例を示す図である。

【図３】図１中のデータ判定部におけるデータ判定方法
の一例を示す図である。

【図４】図１中のデータ判定部のより具体的な構成例を
示すブロック図である。

【図５】図１中のデータ判定部におけるデータ判定方法
において外乱が加わった場合の一例を示す図である。

【図６】図１中の送信装置側の全体的な動作の一例を示
すフローチャートである。

【図７】図１中の受信装置側の全体的な動作の一例を示
すフローチャートである。

【図８】従来の多重伝送システムの一例を示す概略図で
ある。

【図９】従来のパルスの有無によるデータ表現方式を示
す概略図である。

【図１０】従来のサムチェック方式の伝送信号の一例を
示す概略図である。

【図１１】図１０の伝送信号に外乱が加わった場合の一
例を示す概略図である。

【図１２】リプライ信号を返送する場合の従来のフレー
ム構成の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１２送信装置１４受信装置１６伝送路１７信号線１８グラウンド線２０入力端子２６制御回路２８送信制御部３２返信判定部３４切換スイッチ回路３６抵抗５０出力端子５６制御回路５８受信制御部６０データ判定部６２相補性チェック部６６スイッチ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数点の入力端子を有し、各入力端子に
入力される信号に応じた複数の伝送データを直列にして
伝送信号に含めて送信する送信装置と、複数点の出力端
子を有し、送信装置から送られてくる伝送信号を受けて
それに含まれている直列の伝送データを並列に変換して
その伝送データに応じた信号を各出力端子からそれぞれ
出力する受信装置と、この送信装置と受信装置との間を
接続する伝送路とを備える多重伝送システムであって、前記送信装置は、並列に与えられる伝送データを直列に
変換すると共に、パルス幅の長短によって各伝送データ
が“０”か“１”かを表現し、更に各伝送データの直後
にその値を反転した相補データをそれぞれ付加し、かつ
それらの一連のデータの前および後に、同期をとるため
のスタート同期信号および入出力を処理するためのＩ／
Ｏサービス期間をそれぞれ付加して、前記伝送信号の元
になる伝送制御信号を作成してそれをサイクリックに出
力する送信制御手段と、この送信制御手段から与えられ
る伝送制御信号に応答して、前記伝送路を構成する信号
線を、一端が電源端子に接続された抵抗の他端側と前記
伝送路を構成するグラウンド線側とに択一的に切り換え
て接続し、それによって伝送路に前記伝送信号を電圧モ
ードで出力する切換スイッチ手段と、前記抵抗の両端の
電圧を監視して、当該電圧が前記伝送信号中のスタート
同期信号の送信期間中に所定値よりも上昇しなければ警
報信号を出力し、かつ当該電圧がスタート同期信号の送
信期間以外の期間中に所定値よりも上昇すれば警報信号
を出力すると共に前記送信制御手段からの伝送制御信号
の出力を中断させる返信判定手段とを備えており、前記受信装置は、サンプリング手段、アップダウンカウ
ンタおよび比較手段を含み、前記伝送信号中の各伝送デ
ータおよび各相補データについて、一定のタイミングで
信号のサンプリングを開始し、そのサンプリング値が
“Ｌ”レベルならアップダウンカウンタにおいて一方向
にカウントし、“Ｈ”レベルならその逆方向にカウント
し、そしてサンプリング開始から一定期間経過後の判定
点でその時のアップダウンカウンタのカウント値を一定
のしきい値と比較し、両値の大小によってデータが
“０”か“１”かを判定するデータ判定手段と、このデ
ータ判定手段から直列に与えられる各伝送データを並列
に変換して出力する受信制御手段と、前記データ判定手
段から一つの伝送データとそれに続く相補データとが与
えられるごとに両データ間の相補性をチェックし、一つ
の通信サイクル内の全ての伝送データについて相補性が
成立している場合にのみ、次の通信サイクルにおけるス
タート同期信号の受信期間中に受信正常信号を出力する
相補性チェック手段と、前記伝送路を構成する信号線と
グラウンド線との間に接続されていて、この相補性チェ
ック手段から与えられる受信正常信号に応答して、信号
線とグラウンド線との間の抵抗値を低下させて電流モー
ドのリプライ信号を伝送路に発生させるスイッチ手段と
を備えることを特徴とする多重伝送システム。