JPS63254840A - 全二重通信用インタ−フエイス・ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は全二重通信用インターフェイス・ユニットに係
り、特にパソコン等から成る制御装置と、端末機器等と
を接続し信号伝送を行うための全二重通信用インターフ
ェイス・ユニットに関する。

〔従来の技術〕

通常、全二重のデータ通信方式では、データ送信側とデ
ータ受信号側の双方にデータ送信装置及びデータ受信装
置が設置され、また両者間の信号伝送は通信用インター
フェイス・ユニットを介して行われる。

第４図にこの種のデータ通信が行われる一例のビニール
ハウス自動換気システムの全体構成を示す。第４図にお
いて、５１は制御装置、５２は信号伝送路、５３はイン
ターフェイス、５４はデジタル温度計、５５は直流電源
、５６はモータ、５７はトランジスタ、５８はＳＳＲ，
５９はビニールハウス、Ｒ５１、Ｒ５２は抵抗を示す。

デジタル温度計５４からの室温を示すパラレルデータは
インターフェイス５３によりシリアルデータに変換され
、信号伝送路５２の信号線５２Ａを介して制御装置５１
に伝送される。制御装置５１はこのデータに基本づいて
ビニールハウス５９の室温が所定値以上である否なかを
判定し、その結果、室温が所定値以上である場合には、
トランジスタ５７をＯＮ状態にさせる制御信号を信号線
５２Ｂを介してインターフェイス５３に送る。これによ
り５ＳＲ５８は導通しモータ５６が回転駆動され、室内
の換気が行われる。制御装置５１は換気が行われている
間に室温が所定値以下になった場合にはトランジスタ５
７をＯＦＦ状態にさせる制御信号を信号線５２Ｂを介し
てインターフェイス５３に送りモータ５６の回転駆動を
停止させる。このようにビニールハウス５９の温度制御
では制御装置５１が温度データを示す信号を受信する信
号線５２Ａ１モータ５６の制御信号を送信する信号線５
２Ｂ及び信号線５２Ａ、５２Ｂの共通信号線５２Ｃ（ア
ースライン）の３本が最低、必要になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の通信用インターフェイス・ユニッ
トでは制御装置５１とビニールハウス５９との距離が近
い場合にはシステム全体の価格に対して前記信号線の配
線費用の占める割合は小さいが、両者が遠く離れいる場
合には大きくなる。

このため、一般には２本の信号線を介し、一方の装置が
信号の送信を行っている期間には相手側の装置に受信を
行わせ、所定のデータ送受信が終了した後、両装置の送
受信を逆にし交互に信号を伝送する半二重伝送方法が用
いられる。この方法は配線費用を軽減できる面では有益
ではあるが、送受信の切り換えタイミングの条件設定が
難しく送受信を制御する制御装置のソフトウェアが複雑
になってしまう問題がある。また、このような制御シス
テムではシステムの異常動作等を装置間で緊急に伝え合
う必要が生じた場合、異常を伝える装置側に信号の送信
権がなければ相手の送信が終了するまで異常状態を伝え
ることができない問題がある。またインターフェイス等
用の電源が制御対象の装置側にない場合には信号線とは
別に電源用の配線が必要になり、配線費用がかさむ問題
がある。

本発明は上述した従来の技術の問題点に鑑み、電源の供
給及び信号の送受信が同時に行えると共に配線費用を軽
減できる全二重通信用インターフェイス・ユニットを提
供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る全二重通信用インターフェイス・ユニット
では、パソコン等の制御装置から制御対象となる端末機
器等に制御信号を送信し前記端末機器等からの出力信号
を受信するための全二連信用インターフェイス・ユニッ
トにおいて、前記制御対象となる端末機器等用の電源電
圧を出力する第１の定電圧電源手段と、前記制御装置か
らの制御信号に対応した電圧信号を発生する第２の定電
圧電源手段と、前記第１の定電圧電源手段からの電源電
圧と、前記第２の定電圧電源手段からの電圧信号を前記
制御装置から出力される制御信号に基づいて選択する選
択手段と、該選択手段からの出力信号を伝送する信号伝
送手段と、前記選択手段から出力される前記第１の定電
圧電源手段からの電源電圧に対応した電流を前記信号伝
送手段に流れるようにする第１の定電流電源手段と、該
第１の定電流電源手段から出力される定電流に基づいた
定電圧の電源電圧を出力する第３の定電圧電源手段と、
前記信号伝送手段の伝送信号から前記第２の定電圧電源
手段からの電圧信号に対応した制御信号を抽出する第１
の信号抽出手段と、該第１の信号抽出手段によって抽出
された前記制御信号に基づいて動作する前記端末機器等
からの出力信号に対応した電流を前記信号伝送手段に流
れるようにする第２の定電流電源手段と、前記端末機器
等からの出力信号に基づいて前記第２の定電流電源手段
から出力される電流の流れを断続させる電流断続手段と
、前記第１の定電流電源手段と前記第２の定電流手段と
からの出力電流を前記信号伝送手段から検出する電流検
出手段と、該電流検出手段によって検出される検出信に
から前記端末機器等からの出力信号を抽出する第２の信
号抽出手段と、から構成されていること特徴とするもの
である。

〔作　　用〕

本発明に係る全二重通信用インターフェイス・ユニット
では、制御対象となる端末機器等用の電源電圧を第１の
定電圧電源手段から出力させ、制御装置からの制御信号
に対応した電圧信号を第２の定電圧電源手段から出力さ
せ、第１の定電圧電源手段からの電源電圧と第２の定電
圧電源手段からの電圧信号を選択手段によって選択させ
る。この選択手段からの出力信号は信号伝送手段に伝送
され第１の定電圧電源手段からの電源電圧に対応した定
電流が第１の定電流電源手段によって信号伝送手段に流
れるようになる。第１の定電流電源手段から出力される
定電流に基づいた定電圧の電源電圧が第３の定電圧電源
手段から出力される。

また信号伝送手段の伝送信号から第２の定電圧電源手段
からの電圧信号に対応した制御信号を第１の信号抽出手
段によって抽出しこの抽出された制御信号に基づいて動
作する前記端末機器等からの出力信号に対応した電流を
第２の定電流電源手段によって信号伝送手段に流れるよ
うにする。端末機器等からの出力信号に基づいて第２の
定電流電源手段から出力される電流の流れを電流断続手
段によって断続させ、第１の定電流電源手段と第２の定
電流手段とからの出力電流を信号伝送手段の伝送信号か
ら電流検出手段によって検出しこの検出信号から端末機
器等からの出力信号を第２の信号抽出手段によって抽出
するようになっている。

これにより、制御装置と、制御対象となる端末装置等と
の両者間におけるデータの送受信を電圧信号と、電流信
号とによって同時に行えると共に制御装置側から端末機
器等用のＸ原電圧を電圧信号と共に供給できる。

〔実　施　例〕

以下、添付図面に従って本発明に係る全二重通信用イン
ターフェイス・ユニットの一実施例について詳説する。

第１図に本発明に係る全二重通信用インターフェイス・
ユニットが適用されるビニールハウス自動換気システム
が示されており、ビニールハウス自動換気システムは、
主にビニールハウス１９の室温データを取り込んで、こ
の室温データに基づいた所定の室内換気を制御指示する
パソコン等から成る制御装置１と、制御装置１からの制
御信号に基づいてビニールハウス１９の室内換気を行う
換気制御装置２０と、制御装置１と換気制御装置２０と
を接続し両者間で信号の送受信を行うための本発明に係
る全二重通信用インターフェイス・ユニット３と、から
構成されている。

制御装置ｌからのデジタルの制御信号２は全二重通信用
インターフェイス・ユニット３のアナログスイッチＳＷ
１に供給され、アナログスイッチＳＷｌはこの制御信号
２に応動して切り換え動作する。アナログスイッチＳＷ
１は２接点（接点ａ。

ｂ）方式であり、接点ａ側には定電圧電Ｒ＜出力電圧Ｅ
ｌ）２２の正極が、接点す側には定電圧電源（出力電圧
Ｅ２）２４の正極がそれぞれ接続されている（但し、Ｅ
ｌ＜Ｅ２）。定電圧電源２２の負極と、定電圧電源２４
の負極とは共通接続され、この共通接続点にはコンデン
サＣ２の一端が接続され、コンデンサＣ２の他の一端は
アンプ２６の入力端の一端に接続されている。また、前
記共通接続点には電流を検出する抵抗ｒが接続され、こ
の抵抗ｒは前記アンプ２０の入力端の池の一端に接続さ
れている。

アナログスイッチＳＷＩの出力側には２本の信号線４Ａ
、４Ｂとから成る信号伝送路４のうち信号線４Ａが接続
され、前記抵抗ｒが接続されているアンプ２６の入力端
には信号線４Ｂが接続されている。

信号伝送路４の信号線４Ａには定電流電源５゜１０及び
コンデンサＣ１が接続され、そのうち定電流電源（出力
電流■１）５の出力側には定電圧回路６が接続されてい
る。この定電圧回路６は定電流電源５からの出力電流に
基づいた電源電圧を双方向性インターフニス８の電源受
給端子ＶＣに供給する。コンデンサＣ１の他の一端は双
方向性インターフニス８の信号入力端子ＩＮに接続され
、定電流電源（出力電流１２）１０の出力側は双方向性
インターフニス８の信号出力端子Ｓからのデジタル信号
９に応動してＯＮ、○ＦＦ動作するアナログスイッチＳ
Ｗ２に接続されて５）る。アナログスイッチＳＷ２の出
力側は信号線４Ｂ、双方向性インターフニス８の接地端
子已に接続されている。

インターフェイス８は信号入力端子ＩＮに人力される制
御信号に基づいて信号出力端子ＯＵＴから所定の出力信
号を出力する。

双方向性インターフニス８の信号出力端子ＯＵＴには換
気制御装置２０のトランジスタ１２のベースが接続され
、このトランジスタ１２のコレクタにはフォトカブラ９
の発光ダイオード１０のカソードが接続され、エミッタ
は接地されている。

発光ダイオード１０のアノードは前記定電圧回路６の出
力側に抵抗Ｒ１を介して接続され、これにより発光ダイ
オード１０に所定の電流が流れようになっている。発光
ダイオード１０からの光１１はフォトダイオード１３で
受光され、このフォトダイオード１３のアノードは抵抗
Ｒ２を介して電ＪＶに、カソードはトランジスタ１６の
ベースにそれぞれ接続されている。トランジスタ１６の
コレクタには電源■に接続された換気用のモータ１４が
接続され、エミッタは接地されている。

インターフェイス８のデータ入力端子Ｐ／Ｓには、デジ
タル温度計１８が接続されている。デジタル温度計１８
の電源受給端子ＶＣには、前記定電圧回路６からの電源
電圧が供給される。

次に、第２図及び第３図を参照して上記の如く構成され
たビニールハウス自動換気システムの動作の概要につい
て述べる。

ビニールハウス１９の室温はデジタル温度計１８によっ
て検出され、室内温度ｔを示すデジタル温度計１８から
のば並列データはインターフェイス８のデータ入力端子
Ｐ／Ｓに人力される。インターフェイス８は人力された
並列データを直列データに変換し、この直列データをア
ナログスイッチＳＷ２のスイッチ信号９（第２図（ａ）
を参照）として出力する。これにより、アナログスイッ
チＳＷ２はスイッチ信号９のハイレベルに基づいてＯＮ
状となりこのとき定電流電源１０から定電流１２は定電
流電源５からの出力電流１１との合成電流（１１＋Ｉ２
）として抵抗ｒを流れる（第２図（ｂ）を参照）。抵抗
ｒには電流変化に伴う電圧降下が発生し、この電圧降下
で示される電流信号はコンデンサＣ２によって直流分が
除去されてアンプ２６に入力される（第２図（Ｃ）を参
照）。アンプ２６はこの人力信号をＴＴＬレベルに電圧
増幅し制御装置１に出力する。制？１１装置１はアンプ
２６からの出力信号に基づいて、ビニールハウス１９の
室温が所定値以上であるか否かを判定し、その結果室温
が所定値以上であると判断した場合には換気を行って室
温を所定値まで下げるためにモータ１４を駆動させるデ
ジダルの制御信号２（第３図（ａ）を参照）をアナログ
スイッチＳＷＩに出力する。アナログスイッチＳＷＩは
、この制御信号２に基づいて切り換えＤ作し制御信号２
がハイレベルの場合にはスイッチが接点す側に切り換り
電源電圧２４からの出力電圧（Ｅ２）が選択され、ロー
レベルの場合にはスイッチが接点ａ側に切り換り定電圧
電！２２（Ｅｌ）が選択される。アナログスイッチＳＷ
１によって選択された定電圧電源２２．２４からの出力
電圧は信号伝送路４に出力される（第３図（ｂ）を参照
）。これにより、定電流電源５からの出力電流１１は定
電圧回路６によって一定の電圧Ｅｌ（電源電圧）に変換
された後、インターフニス８デジタル温度計１８の各電
源受給端子ＶＣに供給される。また、コンデンサＣ１を
通過することによっつで直流分が除去される制御信号（
第３図（ｄ）を参照）は、インターフニス８の信号入力
端子ＩＮに入力される。インターフニス８はこのデジタ
ルの制御信号を受けて、信号出力端子ＯＵＴから換気制
御装Ｒ２０のトランジスタ１２をＯＮ動作させるハイ、
レベルの信号をベースに出力し続ける。

これによりトランジスタ１２はＯＮ状態となり、フォト
カプラ９の発光ダイオード１０が発光し発光ダイオード
１０からの光１１はフォトダイオード１３で受光される
。その結果、フォトダイオード１３はＯＮ状態になり、
これに伴って、トランジスタ１６がＯＮ状態となり、モ
ータ１４が駆動される。ビニールハウス９の室温はモー
タ１４が駆動されることによって、換気が行われ、室内
に蓄熱された暖い空気はビニールハウス９外に排出され
、室温は所定値まで降下するようになる。

以上述べたように、本実施例のビニールハウス自動換気
システムでは、ビニールハウス１９内の室温を全二重通
信用インターフェイス・ユニットの２木の信号線からな
る信号伝送路を流れる電流で示し、この電流値に基づく
室温に応じた制御信号を電圧で示してビニールハウス内
の換気制御装置へ送信されるように構成されている。

尚、本発明に係る全二重のインターフェイス・ユニット
によれば、制御装置から制御対象となる端末機器等に、
電圧信号を電源電圧に重畳して送信することによって、
その端末機器は受信信号から分離された電源電圧を受給
すると同時に、電圧信号に基づく制御を行い、また端末
機器等から制御装置へ出力するデータ信号は、信号伝送
路を流れる電流で示すようになっている。

尚、全二重通信用インターフェイス・ユニ２）の電源は
直流定電圧電源、直流定電流電源である必要はなく、交
流定電圧電源、交流定電流電源であってもよい。

（発明の効果） 以上に述べたように本発明に係る全二重通信用インター
フェイス・ユニットでは、パソコン等の制御装置から制
御対象となる端末機器等に制御信号を送信し前記端末機
器等からの出力信号を受信するための全二重用インター
フェイスユニットにおいて、制御対象となる端末機器等
の電源電圧を出力する第１の定電圧電源手段と、制御装
置からの制御信号に対応した電圧信号を発生する第２の
定電圧電源手段と、第１の定電圧電源手段からの電源電
圧と、前記第２の定電圧電源手段からの電圧信号を前記
制御装置から出力される制御信号に基づいて選択する選
択手段と、選択手段からの出力信号を伝送する信号伝送
手段と、選択手段から出力される第１の定電圧電源手段
からの電源電圧に対応した電流を信号伝送手段に流れる
ようにする第１の定電流電源手段と、第１の定電流電源
手段から出力される定電流に基づいた定電圧の電源電圧
を出力する第３の定電圧電源手段と、信号伝送手段の伝
送信号から第２の定電圧電源手段からの電圧信号に対応
した制御信号を抽出する第１の信号抽出手段と、第１の
信号抽出手段によって抽出された制御信号に基づいて動
作する端末機器等からの出力信号に対応した電流を信号
伝送手段に流れるようにする第２の定電流電源手段と、
端末機器等からの出力信号に基づいて第２の定電流電源
手段から出力される電流の流れを断続させる電流検出手
段第１の定電流電源手段と、第２の定電流手段とからの
出力電流を信号伝送手段から検出する電流検出手段と、
電流検出手段によって検出される検出信号から端末機器
等からの出力信号を抽出する第２の信号抽出手段とから
構成したので、制御装置と、制御対象となる端末機器等
との両者間におけるデータの送受信を電圧信号と、電流
信号とによって同時に行うことができ、データ送受信タ
イミングに間られれずに各種の制御が行える。

また装置及び機器等間において電源電圧と電圧信号とが
重畳された信号及び電流信号の伝送を２本の信号線を介
して行えるので配線費用の軽減が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る全二重通信用インターフェイス・
ユニットが適用されるビニールハウス自動換気システム
の概略全体構成を示す構成図、第２図は第１図に示した
ビニールハウス自動換気システムの全二重通信用インタ
ーフェイス・ユニットにおける電流信号波形の一例を示
す波形図、第３図は第１図に示したビニールハウス自動
換気システムの全二重通信用インターフェイス・ユニッ
トにおける電圧ＩＮ号波形の一例を示す波形図、第４図
は従来のビニールハウス自動換気システムの概略全体＠
戊を示す構成図である。 １・・・制御装置、　４・・・信号伝送路、　５゜ｌＯ
・・・定電流電源、　８・・・双方向性インターフェイ
ス、　　１８・・・デジタル温度計、２２．２４・・・
定電圧電源、　２６・・・アンプ、　　ＳＷｉ、ＳＷ２
・・・アナログスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パソコン等の制御装置から制御対象となる端末機
   器等に制御信号を送信し前記端末機器等からの出力信号
   を受信するための全二重通信用インターフェイス・ユニ
   ットにおいて、 前記制御対象となる端末機器等の電源電圧を出力する第
   １の定電圧電源手段と、 前記制御装置からの制御信号に対応した電圧信号を発生
   する第２の定電圧電源手段と、 前記第１の定電圧電源手段からの電源電圧と、前記第２
   の定電圧電源手段からの電圧信号を前記制御装置から出
   力される制御信号に基づいて選択する選択手段と、 該選択手段からの出力信号を伝送する信号伝送手段と、 前記選択手段から出力される前記第１の定電圧電源手段
   からの電源電圧に対応した電流を前記信号伝送手段に流
   れるようにする第１の定電流電源手段と、 該第１の定電流電源手段から出力される定電流に基づい
   た定電圧の電源電圧を出力する第３の定電圧電源手段と
   、 前記信号伝送手段の伝送信号から前記第２の定電圧電源
   手段からの電圧信号に対応した制御信号を抽出する第１
   の信号抽出手段と、 該第１の信号抽出手段によって抽出された前記制御信号
   に基づいて動作する前記端末機器等からの出力信号に対
   応した電流を前記信号伝送手段に流れるようにする第２
   の定電流電源手段と、前記端末機器等からの出力信号に
   基づいて前記第２の定電流電源手段から出力される電流
   の流れを断続させる電流断続手段と、 前記第１の定電流電源手段と前記第２の定電流手段とか
   らの出力電流を前記信号伝送手段から検出する電流検出
   手段と、 該電流検出手段によって検出される検出信号から前記端
   末機器等からの出力信号を抽出する第２の信号抽出手段
   と、 から構成されていることを特徴とする全二重通信用イン
   ターフェイス・ユニット。