JPH10285183A

JPH10285183A - 通信ネットワークおよび通信ネットワークの通信方法

Info

Publication number: JPH10285183A
Application number: JP9350598A
Authority: JP
Inventors: Alexander G Dean; ジー．ディーンアレキサンダー
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1998-10-23
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: CN1192618A; CN1146207C; DE19756565A1; US5946321A; JP3930627B2

Abstract

(57)【要約】【課題】共用および非共用通信の両方を使用するシス
テムのノード間の接続ラインを最小にする通信インタフ
ェースを、提供する。【解決手段】複数のノード１００〜１０８と、バスデ
ータを伝播するノード１００〜１０８間に接続された通
信リンク１２４，１２６（１２０）を有するネットワー
ク用の通信インタフェース１２２は、リンク１２４，１
２６に直列に接続されるべき第１の共用通信回路１２８
と、回路１２８の一つのポート１２９に接続された第２
の共用通信回路１３６，１４２と、回路１２８のポート
１２９に接続された第１の非共用通信回路１４４，１４
８、および回路１２８の他のポート１２７に接続された
第２の非共用通信回路１３０，１３４を含む。第１，第
２の共用通信回路は、共用データを通し、第１，第２の
非共用通信回路は非共用データを通す。第１の共用通信
回路は非共用データを通さない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明（社内整理番号Ｒ−４
０３５）は、ネットワーク通信リンクに係り、特に多重
トポロジーネットワーク通信リンクに関する。

【０００２】“同一ノードによる自動ノード構成”と題
する、同時出願の米国特許出願Ｎｏ．（ＵＴＣ社内整理
番号Ｎｏ．Ｒ−３９９８）は、ここで開示されたものに
関する主題を含んでいる。

【０００３】

【従来の技術】複数のノードがデータを送信および／若
しくは受信する通信リンクによって共に接続されている
ことは、知られている。リンクは共用（又はバス）トポ
ロジーおよび／若しくは点から点までのリンク（又はリ
ング又は非共用）トポロジーにおけるノードに接続され
る。共用トロボジーに関して、リンク上のデータはリン
クに接続されたノードの各々によってアクセスでき、リ
ンクに接続されたノードのいずれか一つは共用リンクに
接続されたいずれかの他のノードと通信する。しかしな
がら、リング又は非共用トロボジーにおいては、ある所
定のノードは非共用データで互に通信出来るが、他のノ
ードは通信又は非共用データの聴集が妨害される。

【０００４】共用および非共用トポロジーネットワーク
の双方を使用するシステムは、“同一のノードを有する
自動ノード構成”と題する同時出願の米国特許出願Ｎ
ｏ．（ＵＴＣ社内整理番号Ｎｏ．Ｒ−３９９８）に開示
されている。

【０００５】図１２を参照すると、従来技術において知
られている従来技術のネットワーク通信リンクは、複数
のノード１０〜２０間の非共用接続２２〜３２のリング
を使用する。接続２２によってノード１０はノード１２
と通信できる。また、接続２４によってノード１０はノ
ード２０と通信できる。その場合に、接続２４に沿って
データをノード２０からノード１０まで通過したデータ
は、ノード１０のみを通過し、他のノードによっては供
給されない。同様に、ノード１２は非共用接続２６によ
ってノード１４に接続される。ノード１４は非共用接続
２８によってノード１６に接続される。ノード１６は非
共用接続３０によってノード１８に接続される。最後
に、ノード１８は非共用接続３２よってノード２０に接
続される。かくして、そのような非共用通信トポロジー
によって、各ノードは、接続されているこれらのノード
とのみ通信でき、他の全てのノードは通信することが出
来ない。

【０００６】接続２２〜３２の全ては集約的に通信リン
ク３４と称されている。接続２２，２４，２６，２８，
３０および３２は双方向であり、これによりデータをリ
ンク３４に沿ってどちらの方向にも通過できる。

【０００７】図１３を参照すると、他の従来のネットワ
ーク通信リンクは共用バストポロジーによって構成さ
れ、複数のノード５０〜６０は共用通信リンク又はバス
６２によって互に接続されている。その場合において、
ノード５０〜６０の各々はバス６２にわたって他のノー
ドと通信でき、各ノードはバスを介して他のノードと通
信できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな二重の通信機構を用いることは、共用通信バスを供
給するためのノードの各々に接続された一セットの配線
を必要とするとともに、非共用リンクと互に通信するグ
ループ間に接続された別のセットの配線を必要とする。
そのような二重のセットの配線は、新しいシステムおよ
び既存のシステムを設置するために、高価で時間の浪費
になる。

【０００９】本発明の目的は、共用および非共用通信の
両方を使用するシステムのノード間の接続ラインを最小
にする通信インタフェースを、提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の通信ネットワークは、複数のノードと、バ
スデータを伝播するノードの所定の一つ間に接続された
通信リンクを有する通信ネットワーク用の通信インタフ
ェースであって、前記リンクに直列に接続され、バスデ
ータを受信しかつ前記リンクに沿って共用データを通す
第１の共用通信回路と、前記第１の共用通信回路の一つ
のポートに接続され、前記リンクからバスデータを受信
しかつ前記共用データを通すとともに、前記共用データ
を受信しかつ該共用データを前記リンクに結合する第２
の共用通信回路と、前記第１の共用通信回路の前記一つ
のポートに接続され、前記リンクからバスデータを受信
しかつ前記非共用データを通すとともに、前記共用デー
タを受信しかつ前記非共用データを前記リンクに結合す
る第１の非共用通信回路、および前記第１の共用通信回
路の他のポートに接続され、前記リンクからバスデータ
を受信しかつ前記非共用データを通すとともに、前記共
用データを受信しかつ非共用データを前記リンクに結合
する第２の非共用通信回路、によって構成され、前記第
１の共用通信回路は前記非共用データを通さない、こと
を特徴とする。

【００１１】また、本発明の通信ネットワークは、前記
第１の共用通信回路は第１の共用フィルタによって構成
され、前記第２の共用通信回路は第２の共用フィルタに
よって構成されているとともに、前記第１および第２の
フィルタは前記共用データの基本周波数を通しかつ前記
非共用データの基本周波数を通さないことを特徴とす
る。

【００１２】さらに、本発明の通信ネットワークは、前
記第１の非共用通信回路が第１の非共用フィルタによっ
て構成され、前記第２の非共用フィルタが第２の非共用
フィルタによって構成され、前記第１と第２の非共用フ
ィルタは前記非共用データの基本周波数を通しかつ前記
共用データの基本周波数を通さないことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明によれ
ば、隣り合うノード間の双方向性点から点までの接続に
よって接続されている複数のノード１００〜１０８が、
全てのノード間の共用データとノード１００〜１０８の
一つ間の非共用データを通信することができる。接続１
１０〜１０８は集約的に通信リンク１２０として言及さ
れている。リンクは、リンク１２０に沿って種々な点
で、結合された共用および非共用データを伝播し、リン
ク２０の点に伝播するデータはここではバスデータとし
て言及される。

【００１４】図２を参照すると、本発明のネットワーク
通信リンクインタフェース１２０は入力／出力（Ｉ／
Ｏ）ライン１２４，１２６を持っており、これらのライ
ンは通信リンク１２０に接続されている。ノード１００
〜１０８（図２）の各々に対して、一つのインタフェー
ス１２２が有る。

【００１５】例えば、ノード１００に対して、ライン１
２４はライン１１８（図１）に接続され、ライン１２６
（図２）はライン１１０（図１）に接続される。インタ
フェース１２２又はそのいずれかの部分は、所望なら
ば、ノード１００〜１０８の内側又は外側であってもよ
い。例示のために、インタフェース１２２は、ここで
は、ノード１００〜１０８の内側であるとして示されて
いる。

【００１６】図２を参照すると、双方向共用データ回路
１２８は、リンク１２４，１２６間でリンク１２０（図
１）に直列に接続されており、ライン１２４に接続され
たあるＩ／Ｏポートと、ライン１２６に接続された他の
Ｉ／Ｏポートを持っている。双方向回路１２８は、リン
ク１２０のバスデータを受信し、バスデータの共用デー
タ成分を通し、バスデータの非共用成分は通さない（後
述する）。ここで使用されているように、信号（又はデ
ータ）が回路又はフィルタによって通されないとして述
べられている時、信号が実際に減衰され、その大きさ
は、信号の他の所望の部分が公知のように検出および／
若しくは測定される所定の受け入れ可能なレベルまで減
衰される。回路１２８は、必要ならば、単一方向であっ
てもよい。その場合に、共用データはリンク１２０に沿
って一方向のみに通過する。また、回路１２８はライン
１３１の非共用データパス信号を受信し、回路１２８に
非共用データ又は非共用データの所定周波数を通させ
る。

【００１７】ライン１２４は非共用データ・イン・アッ
プ回路１３０に接続されており、回路１３０はライン１
３２に非共用データ・イン・アップ信号を供給する。回
路３０はライン１２４のバスデータを受信し、バスデー
タの非共用データ成分を通し、バスデータの共用データ
成分を通さない（後述する）。ライン１３３上の非共用
データ・アウト・アップ信号は非共用データ・アウト・
アップ回路１３４に供給され、回路３４は非共用データ
・アウト・アップをライン１２４と通信リンク１２０に
供給する。

【００１８】ライン１２６は共用データ・イン回路１３
６に接続されており、回路１３６は共用データ・イン信
号をライン１３８に供給する。回路１３６はリンク１２
０からのバスデータを受信し、バスデータの共用データ
成分を通し、バスデータの非共用データ成分は通さな
い。ライン１４０の共用データ・アウト信号は共用デー
タ・アウト回路１４２に供給され、回路１４２は共用デ
ータ・アウトをライン１２６と通信リンク１２０に結合
する。

【００１９】ライン１２６は、前述した非共用データ・
イン・アップ回路と同様に、非共用データ・イン・ダウ
ン回路１４４に接続されており、非共用データ・イン・
ダウン信号をライン１４６に供給する。バスデータを受
信し、バスデータの非共用データ成分を通し、バスデー
タの共用データ成分は通さない（後述する）。ライン１
７４の非共用データ・アウト・ダウン信号は、非共用デ
ータ・アウト・アップ回路１３４と同様に、非共用デー
タ・アウト・ダウン回路１４８に供給され、非共用デー
タ・アウト・ダウンをライン１２６と通信リンク１２０
に結合する。

【００２０】図３を参照すると、図２の通信リンクイン
タフェース１２２は、ノード１５０に組み込まれてお
り、Ｉ／Ｏライン１２４，１２６に接続された双方向バ
ンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５２によって構成され
る。ノード１５０は図１のノード１００〜１０８の各々
と等価である。

【００２１】ライン１２４は、ローパスフィルタ信号を
比較器１６０の正極入力に供給するローパスフィルタ
（ＬＰＦ）１５７に接続されている。比較器１６０の負
入力は、ライン１６２によって、基準電圧ＶＲｅｆ１に
接続されている。比較器１６はライン１３２の非共用デ
ータ・イン信号を処理ロジック１７０に供給する。

【００２２】処理ロジック１７０は、インタフェース１
２２からのデータを受信し、インタフェース１２２にデ
ータを供給する。処理ロジック１７０はハードウェアお
よび／若しくはソフトウェアによって構成され、ソフト
ウェアはノードアプリケーションの所望の機能を遂行す
ることができる。それは、信号のデータを解読するため
のインタフェースと、データ出力信号を供給するための
ドライバーを供給する。処理ロジック１７０の詳細は本
発明を示すためには重要ではない。また、インタフェー
ス回路１２２の機能は、必要ならば、処理ロジック１７
０内で実行される。また、処理ロジックの機能は、説
明されている発明の実施例に基づいて、変えられる。

【００２３】処理ロジック１７０はライン１３３に非共
用データ・アウト・アップ信号を供給する。ライン１３
３はローパスフィルタ（ＬＰＦ）１６６に接続されてお
り、ローパスフィルタはライン１６７のフィルタデータ
信号を抵抗１６８に供給する。抵抗６６の他方の側はラ
イン１２４に接続されている。

【００２４】フィルタ１５２の下部上のライン１２６は
バンドパスフィルタ１７２に接続されており、フィルタ
１７２は、後述するように、双方向性であることを必要
としないことを除いて、バンドパスフィルタ１５２とし
ての性能を持っている。バンドパスフィルタの出力はラ
イン１７４上で比較器１７４の正極入力に供給される。
比較器１７６の負入力はライン１７８によって基準電圧
ＶＲｅｆ２に接続される。比較器１７６はライン１３８
上の共用データ・イン信号を処理ロジック１７０に供給
する。処理ロジック１７０は共用データ・アウト信号を
ライン１４０に供給し、ライン１４０は抵抗１８４の一
側に供給される。抵抗１８４の他端はライン１２６に接
続されている。抵抗１８４は抵抗１６８と同じものであ
る。

【００２５】処理ロジック１７０はライン１４７上の非
共用データ・アウト・ダウン信号をローパスフィルタ
（ＬＰＦ）１８８に供給する。ローパスフィルタ１８８
の出力はライン１８７上で抵抗１８９に供給される。抵
抗１８９は前述したように抵抗１６８と同じである。

【００２６】抵抗１６８，１８４，１８９の値は適正な
インピーダンスに設定され、ＬＰＦ１６６，１６８が、
それぞれ、所望の大きさで通信リンクライン１２４，１
２６に接続される。

【００２７】ライン１２６はローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）１９０に接続されており、フィルタ１９０は比較器
１９４の正入力にローパスフィルタ信号を供給する。比
較器１９４の負入力はライン１９６によって電圧基準Ｖ
Ｒｅｆ１に接続される。比較器１９４はライン１４６上
の非共用データ・イン・信号を処理ロジック１７０に供
給する。

【００２８】また、処理ロジック１７０はライン１３１
上の非共用データ・通過信号をスイッチ２０２に供給す
る。スイッチ２０２の一側はライン２０４によってＢＰ
Ｆ１５２の頂端に接続されており、スイッチ２０２の他
端はライン２０６によってＢＰＦ１５２の下端に接続さ
れている。スイッチ２０２は、双方向バンドパスフィル
タ１５２をバイパス（又は短絡）するように動作する特
徴を有し、非共用信号をＩ／Ｏライン間に通過させる。
ライン１３１の非共用データ・通過信号が高い時、スイ
ッチ２０２が閉じられ、非共用データはライン１２４か
らライン１２６，システムのノードまで通過できる。逆
に、非共用データ・通過信号が低い時、非共用データ
は、後述するように、ライン１２４，１２６間を通過で
きない。

【００２９】図３と４を参照すると、発明は基本又はデ
ータの基本バンド（又は周波数範囲）に基づいてデータ
を区画し、データのビット比率によって決められる。発
明は、バス（すなわち、分配されたデータ）上の全ての
ノードによって分配されるデータに対する周波数の一つ
の範囲と、ノード（すなわち、非共用データ）の所定の
ノード又はグループ間で分配されるデータに対する周波
数の異なる範囲を使用する。

【００３０】特に、双方向バンドパスフィルタ１５２
（図３）は、カーブ２５０（図４）によって示される大
きさ周波数応答を持っており、共用データの基本的な周
波数を含んでいる。かくして、双方向バンドパスフィル
タはライン１２４，１２６間の共用バスデータを通し、
非共用データを通過（又は減衰）させず、システムにお
けるノードによってデータを同時に受信できる。同様に
して、ローパスフィルタ１５７，１９０は、通過バンド
２５６（ｄｃからブレイク周波数Ｆｂまで）を有する大
きさ周波数応答曲線２５４を持っており、非共用データ
の基本周波数を含んでいる。かくして、ＬＰＦ１５７，
１９０は、非共用データを通し、共用データを通さな
い。ＬＰＦ１６６，１６８は、ＬＰＦ１５７，１９０と
同じ又は同様な大きさ周波数応答およびブレーク周波数
Ｆｂを持っている。しかしながら、他のブレーク周波数
および大きさ応答を使用できる。ＬＰＦ１５７，１９０
は、オプショナルであり、かつ矩形波データアウト信号
のフィルタリングを施し、矩形波の高周波数ハーモニッ
ク成分を減少させ、エッジとノイズを減少させる。

【００３１】データのベースバンド周波数がデータの内
容（１〜０）で変化するので、通過バンドはデータ内容
の周波数を充分にカバーする周波数範囲の広さを持つべ
きである。さらに、所望のフィルタの通過バンド内に共
用と非共用データの基本バンドを確実にするために、種
々な公知の技巧が用いられている。一つの知られている
技巧は、各ビット幅が２つの部分に区画されるように、
各ビットに対して符号化することであり、第１の部分は
データ情報を有し第２の部分は逆のデータ情報を有し、
これにより変換された各ビットに対する少なくとも一つ
のロジック変換を確実にする。他の公知の技巧は“ビッ
トスタッフィング”を行うことであり、ここでさらなる
変換されたビットが所定位置たとえば全てが同じ値を有
する一連のビットの端部でのデータの流れに挿入され
る。ストリングの長さは最小の基本バンド周波数によっ
て決められる。データの基本バンド周波数は所望の通過
バンド範囲内に保持される。

【００３２】図３と５を参照すると、ノード１５０にお
ける種々な点での波形を示す時間グラフが示されてい
る。特に、ライン１３３，１４７上の非共用データおよ
び共用データ・アウト（アップ／ダウン）信号が曲線３
００によって示されている。信号３００は時間幅３０２
を有し、幅３２は、データのバウド比率と、データが状
態を変える最高基本周波数（又はベースバンド）に対応
する最小周期（最大ビット率変化）を決める。曲線３１
０はローパスフィルタ１６６（図３）の出力を示す。

【００３３】曲線３２０は処理ロジック１７０からのラ
イン１４０上の共用データ・アウト信号を示す。共用デ
ータ・アウトおよび非共用データ・アウト信号３１０，
３２０はデータバスに結合され、曲線３２６として表わ
れる。波形３２６が双方向バンドパスフィルタ１５２
（図３）とバンドパスフィルタ１７２を通して通過する
時、合成波形は曲線３３０（図７）によって示されてお
り、曲線３３０は比較器１７６へのライン１７４（図
３）上の信号である。比較器１７６は信号３３０を所定
のしきいＶＲｅｆ２と比較し、信号３３０がＶＲｅｆ２
以上であると、ライン１３８の信号はハイである。ま
た、ライン１７４の信号３３０が基準ＶＲｅｆ２以下で
あると、ライン１３８の出力信号はローである。これは
曲線３３６（図５）によって示される。

【００３４】ライン１２４，１２６（図３）のバス信号
はそれぞれローパスフィルタ１５７，１９０によってフ
ィルタされる。ライン１５８，１９２の合成信号は曲線
３４０（図５）に示されており、バス信号３２６はフィ
ルタ１５７，１９の両方に供給される。信号３４０は、
比較器１６０，１９４（図３）にそれぞれ供給され、基
準電圧ＶＲｅｆ１と比較される。比較器は、基準電圧Ｖ
Ｒｅｆ１を使用することを除いて、比較器１７６につい
て前述したことと同じ方法で、信号３４０を矩形波信号
に変換する。結果は処理ロジック１７０までのライン１
３２，１４６上の非共用データ・イン信号３４４であ
る。

【００３５】図６を参照すると、他の基本ノード４００
は共用および非共用データ信号に対する周波数信号（変
調）を使用する。特に、周波数ｆ₂を含む通過バンドを
有する双方向フィルタ（ＢＰＦ）はライン１２４，１２
６間に設けられる。

【００３６】ライン１２４はバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）に供給され、フィルタ４０４は周波数ｆ₁を含む通
過バンドを有する。バンドパスフィルタ４０４の出力
は、ライン４０６の信号を全波整流する全波整流器４０
８に供給される。必要ならば、全波整流器の代りに半波
整流器を使用できる。整流器４０８からの整流された信
号はローパスフィルタ４０２に供給される。

【００３７】ローパスフィルタ４１２はライン４１４の
整流された信号を比較器４１６の正入力に供給する。ラ
イン４１４のフィルタ信号は、本質的に、ライン１４０
の整流された信号の平均値である。比較器４１６の負入
力はライン４１８によって基準電圧ＶＲｅｆ３に接続さ
れる。比較器４１６はライン１３２上の非共用データ・
アップ信号を処理ロジック１７０に供給する。ライン４
１４の信号が電圧ＶＲｅｆ３よりも大きい時、非共用デ
ータ・イン信号はハイ（又はデジタル１）である。逆
に、ライン４１４の電圧がＶＲｅｆ３の電圧よりも小さ
い時、比較器４１６の出力はロー（又はデジタル０）で
ある。

【００３８】処理ロジック１７０はライン１３３の非共
用データ・アウト・アップ信号を変調器４２４に供給
し、モジュレータ４２４は時間の長さに対する変調され
たライン４２６上の変調信号を供給し、ライン１３３の
入力信号はハイである。ライン４２６は抵抗４２８の一
端に接続され、抵抗４２８は前述したように変調された
信号をライン１２４に結合するための適正なインピーダ
ンスを供給する。

【００３９】双方向バンドパスフィルタ４０２の下端上
で、ライン１２６は周波数ｆ₁を含むバンドパスを有す
るバンドパスフィルタ４０２に接続されている。バンド
パスフィルタ４３０の出力はライン４３２上で全波整流
器４３４に供給される。必要ならば、半波整流器を使用
できる。整流された信号はライン４３６上でローパスフ
ィルタ４３８に供給される。ローパスフィルタ４３８は
ライン４４０上の比較器４４２の正入力に供給される。
比較器４４２の負入力はライン４４４上の電圧基準ＶＲ
ｅｆ３に接続される。比較器４４２の出力は非共用デー
タ・イン・ダウン信号として処理ロジック１７０に供給
される。比較器４４２は前述した比較器４１６と同じよ
うに機能する。処理ロジック１７０はライン１４７上の
非共用データ・アウト・ダウン信号を供給し、その信号
は変調器４５２に供給され、変調器４５２は時間の長さ
に対する周波数ｆ₁の周波数バーストを供給し、ライン
１４７の入力信号はハイである。ライン４５４は抵抗器
４５６に接続されており、抵抗器４５６は、前述したよ
うに、ライン１２６に接続するための適正なインピーダ
ンスを供給する。

【００４０】バンドパスフィルタ４３０，整流器４３
４，ローパスフィルタ４３８，比較器４４２，変調器４
５２，および抵抗器４５６は、バンドパスフィルタ４０
４，比較器４０８，ローパスフィルタ４１２，比較器４
１６，変調器４２４，および抵抗器４２８と全て同じも
のである。

【００４１】リンクの非共用データに関して、ライン１
２６はバンドパスフィルタ４６０に接続されており、バ
ンドパスフィルタ４６０は周波数ｆ₂を含む通過バンド
を持っている。フィルタ４６０は、双方向性でなくても
よいことを除いて、フィルタ４０２と同じである。バン
ドパスフィルタ４６０の出力はライン４６２上で全波整
流器４６０に供給される。必要ならば、半波整流器を使
用できる。整流器４６４の出力はライン４６６上でロー
パスフィルタ４６８に供給される。ローパスフィルタ４
６８はライン４７０上のフィルタ信号を比較器４７２の
正入力に供給する。比較器４７２はライン４７４によっ
て電圧基準ＶＲｅｆ４に接続されている。比較器４７２
はライン１３８上の共用データ・イン信号を処理ロジッ
ク１７０に供給する。比較器４７２は上述の比較器４１
６と同じ機能を行う。

【００４２】処理ロジック１７０は共用データ・アウト
信号を変調器４８２に供給し、変調器４８２は時間の長
さに対して周波数ｆ₂の周波数バーストを供給し、ライ
ン１４０上の信号はハイである。ライン４８４は抵抗器
４８６に接続され、抵抗器４８６は、前述したように、
ライン４８４上の信号をライン１２６に供給するための
適正なインピーダンスを供給する。抵抗器４８６の他端
はライン１２６に接続されている。

【００４３】処理ロジック１７０は、図３で述べたスイ
ッチ２０２と同様に、ライン１３１上の共用データ・通
過信号をスイッチ４９２に供給する。スイッチ４９２の
一端はライン４９４によってＢＰＦの頂部に接続され、
スイッチ４９２の他端はライン４９６によってＢＰＦ４
０２の下端に接続されている。スイッチ４９２は、双方
向バンドパスフィルタ４０２をバイパス（又は短絡）す
るように動作する特徴を有し、非共用信号をＩ／Ｏライ
ン１２４，１２６間に通させる。

【００４４】図７を参照すると、図６のノード４００に
対する一連の時間グラフが示されており、ノード４００
の動作を示す。特に、非共用データ・アウト（アップ／
ダウン）信号が曲線５００によって示されている。非共
用データ・アウト信号曲線５００は、データのビット又
はバウド比を決めるビット時間幅を持っている。非共用
データ・アウト信号曲線５００は図６のライン１３３，
１３７の非共用データ・アウト・アップおよびダウン信
号の両方を示す（両方の信号が同じデータパターンを持
っていれば）。

【００４５】非共用データ・アウト信号５００がハイ
（又はデジタル１）である時、非共用データ・アウト信
号は、周波数ｆ₁の周波数一連のバースト５０６によっ
て示されるように、変調器４２４，４５２によって変調
される。

【００４６】同様にして、共用データ・アウト信号は、
データのビット（又はバウド比を決めるビット幅５１０
を有する曲線５０８によって示されている。非共用デー
タ・アウト信号と共用データ・アウト信号は、必要なら
ば同じ又は異なってもよく、それぞれ、非共用および共
用データに関連する周波数ｆ₁，ｆ₂（この実施例におい
て）には関係がない。

【００４７】共用データ・アウト信号は、変調器４８２
によって変調され、共用データ・アウト曲線５０８がハ
イである期間に対する周波数ｆ₂の周波数を供給する。

【００４８】変調された非共用データ・アウト信号と変
調された共用データ・アウト信号の和はバス信号曲線５
２０によって示されている。曲線５２０は、信号の移動
の方向とノードがデータを移送していることに応じて、
ある時間にバスライン１２４又は１２６上にある信号を
示す。

【００４９】バンドパスフィルタ４０４，４３０（図
８）は、バス信号５２０（図７）を受信し、曲線５２６
によって示されるように、周波数のみを通す。曲線５２
６は本質的に非共用データ・アウト信号の変調された波
形５０６と同じである。整流器４０８（図６）は、曲線
５６０によって示されるように、信号５２６（図７）を
整流する。ローパスフィルタ４１２，４３８は、全波整
流波形５３０をフィルタし、曲線５３６に示すような波
形を供給する。波形５３６は比較器４１６（図６）に通
され、基準電圧ＶＲｅｆ３と比較され、矩形波５４０
（図７）によって示すように、非共用データ・イン信号
を供給する。

【００５０】バス信号５２０はバンドパスフィルタ４６
０（図６）に供給され、バンドパスフィルタ４６０は、
周波数ｆ₂のみを通し、曲線５４６に示すように、周波
数ｆ₂の一連の周波数バーストを供給する。曲線５４６
は本質的に曲線５１４と同じである。信号５４６は整流
器４６４に供給され、整流器４６４は曲線５５０（図
７）に示すように曲線５４６を全波整流する。信号５５
０はローパスフィルタ４６８（図６）に供給され、ロー
パスフィルタ４６８は、曲線５５６（図７）に示すよう
にフィルタ信号を供給する。信号５５６は比較器４７２
に供給され、基準ＶＲｅｆ４と比較され、曲線５６０に
示すように比較器４７２からの出力信号を供給する。

【００５１】比較器からの出力信号における誤送信を減
らすために、図６の比較器４１６，４４２，４７２と、
図５の比較器１６０，１７６，１９４にある量のヒステ
リシスを持たせることは、望ましいことである。

【００５２】図８を参照すると、バンドパスフィルタ４
０４，４３０の大きさ周波数応答が曲線５７０によって
示されており、曲線５７０は通過バンドに周波数ｆ₁を
有する。同様にして、バンドパスフィルタ（共用データ
を通す）の大きさ周波数応答が曲線５７４によって示さ
れており、曲線５７４は通過バンドにおける周波数ｆ₂
を有する。

【００５３】図８においてｆ₁（非共用データ用）はｆ₂
（共用データ用）よりも低いとして示されているけれど
も、このことは任意の区別であって、ｆ₂はｆ₁よりも低
くてもよい。ただ必要なことは、ｆ₁とｆ₂は異なる周波
数であり、適正なフィルタリングを使用することによっ
て区別分離できる。

【００５４】図６〜８に示されている変調技巧によっ
て、共用および非共用データ比（又はバウド比）が、信
号が共用および非共用であることとは独立に、選択され
ることは、理解されるべきである。もちろん、バンドパ
スフィルタの中心周波数をガードバンド（保護周波数帯
域）周波数範囲ｆｇによって分離し、変調周波数ｆ₁，
ｆ₂の変化が共用および非共用周波数バンドの重複を裂
けることができるようにすることは、望ましいことであ
る。

【００５５】バイパススイッチ２０２，２０４（それぞ
れ図３，６）が、信号を通過させ又はブロックする電子
スイッチのいかなる形態、たとえばトランジスタ構成，
アナログスイッチ，固体スイッチなど、又はこれらのい
ずれかの組合せのものであっても良いことは、理解され
るべきである。

【００５６】図６のスイッチ４９２は、非共用データが
２つ以上のノードによって分配される場合において、例
えば、故障したノード、又は全てのノードではなくある
ノード間にメッセージ分配される必要がある特殊な通信
プロトコルの場合において閉じられる。スイッチ２０２
又は４９２が閉じられるノードに対して、非共用データ
・イン信号の一つは処理ロジック１７０によって無視さ
れ、処理ロジック１７０はライン１３３，１４７（図
３，６）の一つに非共用データ・アウト信号を供給する
必要がない。

【００５７】図９を参照すると、図６において述べた変
調技術を用いることによって、多くの異なる非共用通信
トポロジーが複数の変調周波数を使用することによって
構築される。特に、４つの周波数システム（ｆ₁，ｆ₂，
ｆ₃，ｆ₄）に対して、単一通信リンク１２０を使用する
共用および非共用通信トポロジーのいかなる必要なパタ
ーンにおいても、ノードが構築される。

【００５８】さらに詳しくは、ライン１２４は４つの双
方向バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６０２〜６０８に接
続されており、これら全てのバンドパスフィルタは、並
列に接続され、各々、周波数ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃，ｆ₄を含む
通過バンド周波数範囲を持っている。ＢＰＦ６０２〜６
１８は、それぞれ、スイッチ６１０〜６１６に直列であ
る。

【００５９】スイッチ６１０〜６１６は、処理ロジック
１７０から供給される制御ライン６１８上の非共用デー
タ・通過信号によって制御される。スイッチ６１０〜６
１８の下端はライン１２６に接続されている。

【００６０】ライン１２４は、もちろん、各々周波数ｆ
₁，ｆ₂，ｆ₃，ｆ₄の一つにそれぞれ対応する４つの回路
６２２〜６２８に接続されている。回路６２２〜６２８
の各々は、非共用データ・イン信号を供給するための図
１で述べた回路４０４，４０８，４１２，４１６と同様
に、対応する周波数ｆ₁〜ｆ₄を含む通過バンドを有する
バンドパスフィルタと、整流器と、ローパスフィルタ、
および比較器によって構成されている。回路６２２〜６
２８からの出力信号は、ライン６３０〜６３６上で処理
ロジック１７０に供給される非共用データ・インアップ
信号であり、各々４つの周波数チャンネルの一つに対応
する。

【００６１】同様にして、非共用データ・アウト・アッ
プ信号は、それぞれ、４つの異なる周波数チャンネルｆ
₁〜ｆ₄に伝送されるべき、処理ロジック１７０からライ
ン６４０〜６４６に供給される。ライン６４０〜６４６
は、それぞれ、回路６４８〜６５４に供給され、回路６
４８〜６５４の各々は、図６で述べた変調器４２４と抵
抗４２８と同様な、その回路に関連する周波数チャンネ
ルに対応する変調器と、対応する直列抵抗によって構成
されている。回路６４８〜６５４は共にライン１２４に
接続されている。

【００６２】バンドパスフィルタ６０２〜６０８の下側
ではライン１２６は回路６６０〜６６８に接続され、回
路６６０〜６６８は、各々バンドパスフィルタと、ロー
パスフィルタ、および比較器によって構成されていると
ともに、それぞれ、特定の周波数チャンネルｆ₁〜ｆ₄に
対応する。回路６６０〜６６８の各々は、図６において
前述したような回路６２２〜６２８と同じである。回路
６６０〜６６８は、ライン６７０〜６７６上の共用およ
び／若しくは非共用データ・イン・ダウン信号を処理ロ
ジック１７０に供給し、各々はそれぞれ周波数チャンネ
ルｆ₁〜ｆ₄の一つに対応する。

【００６３】処理ロジック１７０は、もちろん、各々周
波数チャンネルｆ₁〜ｆ₄にそれぞれ対応するライン６８
０〜６８６上の共用／非共用データ・アウト・ダウン信
号を供給する。ライン６８０〜６８６上の信号は、それ
ぞれ回路６９０〜６９６に供給され、回路６９０〜６９
６の各々は、回路６４８〜６５４について前述したこと
と同様に、その回路に関連する周波数チャンネルに対応
する変調器と、対応する直列抵抗によって構成される。
回路６９０〜６９６からの出力信号は共にバスに接続す
るためのライン１２６に接続されている。

【００６４】回路６６０〜６６８，６９０〜６９６はそ
れぞれ入力と出力信号として共に組分けされる。しかし
ながら、それらはいかなる所望の順序にも配列できる。
もちろん、周波数ｆ₁〜ｆ₄のいかなる一つ又はそれ以上
のものは、必要ならば、全てのネットワークノードとの
通信のために分配されたデータとして使用できる。

【００６５】図１０を参照すると、基本ノード６００
は、複数の異なる共用および非共用パスが通信リンクに
わたる所定のセットに対して、周波数ｆ₁は、ライン７
０で示されるように、全体的に共用データ通信路として
使用される。その場合において、処理ロジック１７０
（図９）はスイッチ６９０を５つのノードの各々に対し
て閉じた位置に設定する。また、それは、ｆ₁に対応す
るライン６３０上の信号を無視し、それぞれライン６７
０，６８０に受信されかつ供給された信号に対して余分
なものとして、ライン６４０には供給しない。もちろ
ん、周波数ｆ₂は、ライン７０２で示されるように、非
共用点通路として形成され、隣り合うデータのみ間のデ
ータ通信ができる。その場合に、処理ロジック１７０は
スイッチ６１２をノード１〜５の各々に対して開状態に
する。

【００６６】さらに、周波数ｆ₃に対して、ノードはラ
イン７０４に示すように非共用構成と並列に構築され
る。その場合に、ノード１００，１０２，１０４は各々
互に通信できるが、ｆ₃周波数チャンネルのノード１０
６，１０８とは通信できない。もちろん、その場合にお
いて、ノード１０２に対する処理ロジックはそのスイッ
チ６１４を閉じた位置にセットし、ライン１２４をｆ₃
変調データに対してライン１２６を接続可能にする。

【００６７】さらに、周波数ｆ₃に関連するライン６４
４の出力データがライン６７４に受けられかつライン６
８４に供給されるデータに対して余分であるので、ノー
ド１０２は出力データを供給しない。

【００６８】さらにまた、ノード１００〜１０８はライ
ン７０６によって非共用通信構成に並列に接続されてい
る。その場合に、ノード１０２，１０４，１０６，１０
８は周波数チャンネルを介して互に通信できる。しかし
ながら、ノード１０８はノード１０８と通信できず、ノ
ード１０２はｆ₄周波数チャンネル上のノード１００と
通信できない。その場合において、ノード１０４，１０
６に対して処理ロジック１７０はスイッチ６１６を閉じ
た位置にセットし、周波数ｆ₄で変調されたデータをノ
ード１０４，１０６を介して通過でき、ノード１０２，
１０４，１０６は互に通信できる。もちろん、その場合
において、ノード１０４，１０６に対して処理ロジック
１７０は、ライン６３６上の入力信号を無視し、出力ラ
イン６４６にデータを供給しない。

【００６９】図１０に示されている共用／非共用通信通
路トポロジーは、図９の多重周波数通信リンクで構築さ
れる一セットの共用／非共用通路の単なる一例にすぎな
い。多くの他の共用および／若しくは非共用通信通路ト
ポロジーが生成されることは、理解されるべきである。
さらにまた、リンク１２０は、４つの周波数を使用する
ことを必要とするのではなくて、前述した回路における
対応する変化に従って、４以下又は以上の如何なる周波
数の数を使用できる。

【００７０】図１１を参照すると、それぞれ図５，８の
双方向バンドパスフィルタ１５２，４０２の一例は抵抗
器Ｒ₁と抵抗器Ｒ₂およびＣ₁を有する双方向フィルタ７
５０によって構成されており、抵抗器Ｒ₂はコンデンサ
Ｃ₁に直列に接続され、コンデンサＣ₁は抵抗器Ｒ₁とＲ₂
間と接地電位に接続される。双方向ローパスフィルタ７
５０は、抵抗器Ｒ₃，Ｒ₄およびコンデンサＣ₂によって
構成される双方向ハイパスフィルタ７５２に、直列に接
続されており、抵抗器Ｒ₃は接地されるとともに抵抗器
Ｒ₄も接地され、コンデンサＣ₂はＲ₃とＲ₄間に接続され
る。必要ならば、他のバンドパスフィルタを使用でき
る。もちろん、また、ここで述べた全てのローパスフィ
ルタとハイパスフィルタは、パッシブ構成要素によっ
て、又はパッシブおよび／若しくはアクティブ構成要素
の組合せ例えばオペアンプのどちらかによって実施でき
る。

【００７１】さらに、バンドパスフィルタ，整流器，ロ
ーパスフィルタ，および比較器，対応する周波数変調器
および抵抗器は、図３，６および９における共用周波数
である周波数に対して双方向バンドパスフィルタ（ライ
ン１２４，１２６間に接続されている）のどちらの側に
も配置できることは、理解されるべきである。

【００７２】また、図３の実施例（変調されないデー
タ）と、図６の実施例（変調されたデータ）は、共用又
は非共用データのどちらかが図６におけるように変調さ
れ、かつ他のものは図３に示す如く変調されないよう
に、組み合わされる。

【００７３】さらに、バンドパスフィルタ１５２，１７
２（図２）又は高い周波数を通すために使用される他の
バンドパスフィルタの代りに、発明はそのような高い周
波数データを通すために使用できる。しかしながら、そ
の場合において、高周波数の少ない減衰によるノイズが
ある。

【００７４】さらに、２つの非共用データ・アウト信号
と２つの非共用データ・イン信号を持つ必要はなく、マ
ルチプレクサ又はデマルチプレクサを備えるもの、例え
ば前述した特許出願で論じられているような所望の出力
信号を選択するために使用される他のスイッチングロジ
ックがある。また、共用および非共用データ通信システ
ムの一つの応用は前述の特許出願で開示されている。

【００７５】また、他の構成，トポロジー，周波数，波
形，および／若しくはパッシブ／アクティブ構成要素
は、回路１３０，１３４，１３６，１４２，１４４，１
４８（図２）のために使用される。必要ならば、共用バ
ス信号は通過させられ、非共用データは、双方向共用デ
ータ回路を通してライン１２４，１２６間を通過（又は
減衰されない（もし前述したバイパス特性が使用されな
ければ、非共用データは選択的に通過されるか又は通過
されない）。

【００７６】非共用データは通過できかつ共用データは
非共用データ・イン回路を通過できない（又は減衰され
る）。共用データは通過でき、非共用データは共用デー
タ・イン回路を通過できない（又は減衰される）。

【００７７】さらに、いかなる数のノードもリンク１２
０に接続することができかつ本発明を使用できる。

【００７８】もちろん、通信リンク１２０を構築する接
続１１０〜１１８として、電線と信号を使用する代り
に、光学導波すなわち光ファイバーおよび光信号を使用
できる。その場合において、適正な光／電変換インタフ
ェースが使用される。また、必要ならば、前述の特許出
願で述べられているように、データ信号の一つは静止ｄ
ｃ（直流）信号レベルであってもよい。

【００７９】その場合において、必要ならば、入力およ
び／若しくは出力データ用のフィルタ回路は公知の方法
で簡略化される。

【００８０】発明は模範的な実施例について開示されて
いるけれども、前述および種々な他の変形，省略および
追加が、発明の精神と範囲から逸脱することなく、可能
であることは、当業者によって理解できるものである。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、共用と非共用の両方の
通信を使用する複数のノードを有するネットワークにノ
ード間で使用および設置されるべき接続線の数を減らさ
せることによって、従来技術に勝る大きな改良がなされ
る。また、発明は、共用又は非共用リンクに通信するシ
ステムにおける全てのノードに単一セットのワイヤを接
続できる可撓性の再構築可能な多重トポロジー通信イン
タフェースを提供する。従って、本発明は、配線を減少
させるとともに設置のための時間量を減少させることに
よって、システム設置費用を減少させるとともに、共用
／非共用通信ネットワークに改良を施すことを望む現存
する共用通信ネットワークの改良を容易にする。

【００８２】本発明の前述および他の目的，特徴および
利点は、添付図面に示すような模範的な実施例に鑑み
て、より明白になるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】複数のノードを接続する単一の通信リンクを使
用する共用および非共用通信を有する、本発明によるネ
ットワークの概略ブロック図。

【図２】本発明によるネットワーク通信リンクの概略ブ
ロック図。

【図３】本発明による共用および非共用通信ができる図
１のネットワークで使用するためのノードの概略ブロッ
ク図。

【図４】本発明によるバンドパスおよびローパスフィル
タの大きさ周波数応答図。

【図５】本発明による図３の回路用種々な信号を示す一
連のグラフ。

【図６】本発明による図１のネットワークにおいて使用
するためのノードの他の実施例の概略ブロック図。

【図７】本発明による図６のダイアグラムに対する種々
な信号を示す一連のタイムグラフ。

【図８】本発明によるバンドパスフィルタの大きさ周波
数応答図。

【図９】本発明による図１のネットワークにおいて使用
するためのノードの他の実施例の概略ブロック図。

【図１０】４つの周波数チャンネルトポロジー用のノー
ド間の通信通路を示す本発明による図１のノードのブロ
ック図。

【図１１】本発明による双方向バンドパスフィルタの概
略図。

【図１２】ネットワークのノード間の非共用点リンクを
示す従来技術のリングトポロジーのブロック図。

【図１３】ネットワークにおけるノードの各々の間の従
来技術のバス共用リンクを示すブロック図。

【符号の説明】

１００〜１０８…ノード１２０…通信リンク１２２…通信インタフェース１２４，１２６…Ｉ／Ｏライン１３０…非共用データ・イン・アップ回路１３４…非共用データ・アウト・アップ回路１３６…共用データ・イン回路１４４…非共用データ・イン・ダウン回路１４８…非共用データ・アウト・ダウン回路１５０…ノード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノードと、バスデータを伝播する
ノードの所定の一つ間に接続された通信リンクを有する
通信ネットワーク用の通信インタフェースであって、前記リンクに直列に接続され、バスデータを受信しかつ
前記リンクに沿って共用データを通す第１の共用通信回
路と、前記第１の共用通信回路の一つのポートに接続され、前
記リンクからバスデータを受信しかつ前記共用データを
通すとともに、前記共用データを受信しかつ該共用デー
タを前記リンクに結合する第２の共用通信回路と、前記第１の共用通信回路の前記一つのポートに接続さ
れ、前記リンクからバスデータを受信しかつ非共用デー
タを通すとともに、前記共用データを受信しかつ前記非
共用データを前記リンクに結合する第１の非共用通信回
路、および前記第１の共用通信回路の他のポートに接続
され、前記リンクからバスデータを受信しかつ前記非共用デー
タを通すとともに、前記共用データを受信しかつ前記非
共用データを前記リンクに結合する第２の非共用通信回
路、によって構成され、前記第１の共用通信回路は前記非共用データを通さな
い、ことを特徴とする、通信ネットワーク。
【請求項２】前記第１の共用通信回路は第１の共用フ
ィルタによって構成され、前記第２の共用通信回路は第
２の共用フィルタによって構成されているとともに、前
記第１および第２のフィルタは前記共用データの基本周
波数を通しかつ前記非共用データの基本周波数を通さな
いことを特徴とする、請求項１に記載の通信ネットワー
ク。
【請求項３】前記第１と第２の共用フィルタがバンド
パスフィルタによって構成されていることを特徴とす
る、請求項２に記載の通信ネットワーク。
【請求項４】前記第１と第２の共用フィルタがハイパ
スフィルタによって構成されていることを特徴とする、
請求項２に記載の通信ネットワーク。
【請求項５】前記共用データの前記基本周波数が第１
の調波周波数によって構成されていることを特徴とす
る、請求項２に記載の通信ネットワーク。
【請求項６】前記共用データの前記基本周波数が変調
周波数によって構成されていることを特徴とする、請求
項２に記載の通信ネットワーク。
【請求項７】前記第１の共用フィルタが双方向フィル
タによって構成されていることを特徴とする、請求項２
に記載の通信ネットワーク。
【請求項８】前記第１の非共用通信回路が第１の非共
用フィルタによって構成され、前記第２の非共用フィル
タが第２の非共用フィルタによって構成され、前記第１
と第２の非共用フィルタは前記非共用データの基本周波
数を通しかつ前記共用データの基本周波数を通さないこ
とを特徴とする、請求項１に記載の通信ネットワーク。
【請求項９】前記第１と第２の非共用フィルタがバン
ドパスフィルタによって構成されていることを特徴とす
る、請求項８に記載の通信ネットワーク。
【請求項１０】前記第１と第２の非共用フィルタがロ
ーパスフィルタによって構成されていることを特徴とす
る、請求項８に記載の通信ネットワーク。
【請求項１１】前記非共用データの基本周波数が前記
非共用データの第１の調波周波数であることを特徴とす
る、請求項８に記載の通信ネットワーク。
【請求項１２】前記非共用データの基本周波数が前記
非共用データの変調周波数であることを特徴とする、請
求項８に記載の通信ネットワーク。
【請求項１３】前記第１の共用通信リンクが、データ
通過信号に応答して、前記非共用データを選択的に通す
ことを特徴とする、請求項１に記載の通信ネットワー
ク。
【請求項１４】通信ネットワークネットワークにおけ
る複数のノード間の通信方法であって、ノードの所定の一つ間の通信リンクを接続するステップ
と、ノード間の全ての間の前記リンクにわたって共用データ
を通信するステップ、および前記ノードの所定のグルー
プ間の前記リンクにわたって非共用データを通信するス
テップ、によって構成されていることを特徴とする、通信ネット
ワークの通信方法。