JP7755066B2 - 制御・監視信号伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、制御側に設けられた親局と被制御側に設けられた複数の子局との間の信号線を省配線化し、共通の伝送線で接続し、伝送クロックで同期させるなどの伝送同期方式によりデータの伝送を行う制御・監視信号伝送システムに関する。

施設内に配置された多数の装置を集中制御するシステムにおいて、配線の数を減らす、所謂省配線化が広く実施されている。そして、その省配線化の一般的な手法として、被制御側に設けられた複数の機器の各々を制御側に設けられた制御部に直接繋ぐパラレル接続に代えて、パラレル信号とシリアル信号の変換機能を備えた親局と複数の子局を、制御部と複数の装置にそれぞれ接続し、親局と複数の子局との間で共通の伝送線を介してシリアル信号によりデータ授受を行う方式が広く採用されている。

また、共通の伝送線を介してシリアル信号によりデータ授受を行う方式として、伝送クロックで同期させるなどの伝送同期方式が知られている。そして、親局と複数の子局の間で、直列のパルス状信号（以下、「伝送クロック信号」とする）により同期をとりデータを授受する手法が広く採用されている。

伝送クロック信号により同期をとりデータを授受する手法では、親局から繰り返し送信されるフレームが時分割され、複数の子局の各々に、データの送信方向（親局から子局への送信、または、子局から親局への送信）が決められたデータ領域が割り当てられ、そのデータ領域にデータが重畳される。更に、各々の子局には自局に割り当てられたデータ領域のタイミングを得るための数値表現のアドレスが設定され、複数の子局の各々が自局に割り当てられたデータ領域において親局とデータを授受することにより、複数の子局の送受信の衝突の防止が図られている。

なお、このようなデータ授受が行われる例として、特開２００２－１５２８６４号公報に提案されている制御・監視信号伝送システムを挙げることができる。

特開２００２－１５２８６４号公報

親局と子局が伝送クロック信号により同期をとりデータを授受する従来の方式では、システムの構成上の都合により、伝送クロック信号のクロック数に制約があり、また、親局から子局へのデータ送信に使用されるデータ領域（制御データ領域）の数と、子局から親局へのデータ送信に使用されるデータ領域（監視データ領域）の数が同数とされていた。

そのため、親局と子局とのデータ授受において必要とされる制御データ領域の数と監視データ領域の数に差がある場合、伝送クロック信号のクロック数が必要以上に大きくなり、それによりフレームが冗長となり、応答速度が低下する問題があった。

例えば、親局と子局とのデータ授受において必要とされる制御データ領域の数または監視データ領域の数の一方のみが１２８を超えてしまう場合、伝送クロック信号のクロック数を２５６とせざるを得ず、応答速度はクロック数が１２８の伝送クロック信号を使用する場合の半分となってしまう。

そこで、本発明は、親局と子局が同期をとるための伝送クロック信号のクロック数の制約を受けることなく、親局と子局とのデータ授受において必要とされる制御データ領域の数および監視データ領域の数に、応答速度の低下を伴わずに対応することを可能とする制御・監視信号伝送システムを提供することを目的とする。

本発明に係る制御・監視信号伝送システムは、制御部とデータの授受を行う親局と、共通の伝送線を介して伝送同期方式により前記親局とデータの授受を行う子局の複数を備える。前記親局と前記子局との間のデータの授受は、前記親局から繰り返し送信されるフレームにデータを重畳することによって行われる。前記親局と前記子局が同期をとるための伝送クロック信号は、複数のクロックパルスから構成され、前記クロックパルスの各々は前記親局と前記子局のデータ送信に使用されるデータパルスを有し、前記データパルスが前記子局の各々に対し割り当てられ、前記子局の各々に対し、前記子局が自局に割り当てられた前記データパルスのタイミングを得るためのアドレスとしての数値が設定される。そして、前記データパルスが複数の領域に時分割され、前記領域のうちの少なくとも一つを、前記親局からのデータ送信と前記子局からのデータ送信の何れにも使用できる変更可能領域とする。

前記フレームの中に前記子局の全部が使用できる管理データ領域を設け、前記親局は、前記変更可能領域が前記親局からのデータ送信に使用される第一の状態と、前記変更可能領域が前記子局からのデータ送信に使用される第二の状態の何れかを示す指示データを、前記管理データ領域を使用して送信し、前記子局は、前記指示データに対応してデータの授受を行うものであってもよい。

前記フレームの中に前記子局の全部が使用できる管理データ領域を設け、前記親局は、前記変更可能領域が前記親局からのデータ送信に使用される第一の状態と、前記変更可能領域が前記子局からのデータ送信に使用される第二の状態の何れかを示す指示データを、前記管理データ領域を使用し前記アドレスの何れかを指定して送信し、前記子局は、前記指定されたアドレスが自局アドレスと一致するとき、前記指示データに対応してデータの授受を行うものであってもよい。

前記フレームの中に前記子局の全部が使用できる管理データ領域を設け、前記親局は、前記変更可能領域が前記親局からのデータ送信に使用される第一の状態と、前記変更可能領域が前記子局からのデータ送信に使用される第二の状態の何れかを示す指示データを、前記管理データ領域を使用し前記アドレスの何れかを指定して送信し、前記子局は、前記指定されたアドレスが自局アドレスと一致するとき、前記指示データに対応してデータの授受を行うものであってもよい。

前記フレームの中に前記子局の全部が使用できる管理データ領域を設け、前記親局は、前記管理データ領域を使用し前記アドレスを指定し前記子局の各々について、前記子局が前記親局から受信するデータおよび前記親局へ送信するデータの情報を収集し、前記情報に基づき、前記データパルスの各々の前記変更可能領域について、前記親局からのデータ送信に使用される第一の状態と、前記子局からのデータ送信に使用される第二の状態の何れかに決定し、前記第一の状態と前記第二の状態の何れかを示す指示データを、前記管理データ領域を使用し前記アドレスを指定して送信し、前記子局は、前記指定されたアドレスが自局アドレスと一致するとき、前記指示データに対応してデータの授受を行うものであってもよい。

本発明によれば、親局から送信されたデータと子局から送信されたデータの重畳されるデータパルスが複数の領域に時分割され、その領域のうちの少なくとも一つを、親局からのデータ送信と子局からのデータ送信の何れにも使用できる変更可能領域とすることにより、親局と子局とのデータ授受において必要とされる制御データ領域の数と監視データ領域の数に差がある場合には、変更可能領域を、多く必要とされる領域として使用することができる。従って、伝送クロック信号のクロック数の制約を受けることなく、親局と子局とのデータ授受において必要とされる制御データ領域の数および監視データ領域の数に、応答速度の低下を伴わずに対応できる。

本発明に係る制御・監視信号伝送システムの実施形態における伝送信号の伝送手順を示し、（ａ）は変更可能領域の全部を子局からのデータ送信に使用する場合の模式図、（ｂ）は変更可能領域の全部を親局からのデータ送信に使用する場合の模式図、（ｃ）は変更可能領域の一部を親局からのデータ送信に、その他の部分を子局からのデータ送信に使用する場合の模式図である。 同実施形態のシステム構成図である。 親局の機能ブロック図である。 伝送信号のタイムチャート図である。 入力子局の機能ブロック図である。 出力子局の機能ブロック図である。 本発明に係る制御・監視信号伝送システムの他の実施形態における伝送信号のタイムチャートである。

本発明に係る制御・監視信号伝送システムの実施形態を説明する。
この制御・監視信号伝送システムは、工場などの施設内に配置された多数の装置機器を制御部において集中制御するためのものである。図２に示すように、制御部１および共通データ信号線ＤＰ、ＤＮ（以下、伝送線とする）に接続された親局２、被制御側となる施設内に配置され伝送線に接続された入力子局４、出力子局５および入出力子局６の複数で構成される。なお、伝送線に接続される子局の種類や数は、システムが使用される状態等に応じて適宜決めればよい。また、図２において、図示の便宜上、システムを構成する全ての子局は示されていない。

入力子局４が接続される入力部７、出力子局５が接続される出力部８および入出力子局６が接続される入出力部９は、被制御側となる施設内に配置された装置である。

入力部７に相当するものとして、例えば、リードスイッチ、マイクロスイッチ、押釦スイッチ、光電スイッチ、その他各種センサを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

出力部８に相当するものとして、例えば、アクチュエータ、（ステッピング）モータ、ソレノイド、電磁弁、リレー、サイリスタ、ランプを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

入出力部９は、入力部７と出力部８の双方の機能を備える装置機器である。例えば、温調、タイマ、カウンタ等の装置機器で、親局２に対し情報を送信する機能と、親局２から送信されたデータに基づき出力動作を行う機能の双方を備えるものを挙げることができる。

なお、入力部７は、入力子局４と一体化された入力部一体型子局７０であってもよい。また、出力部８は、出力子局５と一体化された出力部一体型子局８０であってもよい。

制御部１は、演算処理機能を持つ管理判断手段１１と入出力ユニット１２を備える。管理判断手段１１は、入出力ユニット１２を介して親局２からデータを受け取り、内部に記憶されたプログラムに基づいて必要な演算処理を行う。

＜親局の構成＞
親局２は、伝送線に接続され、図３に示すように、出力データ部２１、管理データ部２２、タイミング発生部２３、親局出力部２４、親局入力部２５、入力データ部２６を備える。そして、所定の周期とデューティー比を有する電圧クロック信号に制御データを重畳して送信するとともに、入力子局４、出力子局５、および、入出力子局６（以下、これらをまとめて「子局４、５、６」と表現する場合がある）から送信された監視データを抽出し、制御部１の入出力ユニット１２へ出力する。

出力データ部２１は、制御部１から受けたデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。

管理データ部２２は、制御部１から受けたデータに基づき、後述の管理制御データ領域において子局への指示に必要となるデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。

タイミング発生部２３は、発振回路（ＯＳＣ）３１とタイミング発生手段３２からなり、発振回路（ＯＳＣ）３１を基にタイミング発生手段３２が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部２４、親局入力部２５に引き渡す。

親局出力部２４は、制御データ発生手段３３とラインドライバ３４からなる。制御データ発生手段３３が、出力データ部２１から受けたデータと、タイミング発生部２３から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ３４を介して、伝送クロック信号に制御データが重畳された伝送信号を送信する。

この実施形態では、伝送クロック信号として、タイミングクロックを電圧の変化を利用して伝える電圧クロック信号が使用されている。ただし、タイミングクロックを伝える手法に制限はなく、使用状況に適したその他の手法を使用してもよい。

電圧クロック信号は、複数のクロックパルスから構成される。クロックパルスの各々は、図４に示す伝送信号のように、閾値Ｅｓｔより高い電圧レベルＥｐとなる期間（以下、「ハイ期間」とする）を有する。また、この実施形態では電圧レベルＥｐが＋２４Ｖとされている。

ハイ期間は同期クロック及び通信用の電源電圧として機能するものであるが、これらを満たすものであれば、幅や電圧レベルは、この実施形態に限定されるものではない。使用環境や使用状態に応じて適宜決めることができる。例えば、グランドレベルより低い負電圧が所定の時間維持されるものであってもよい。

クロックパルスの各々は、また、親局２と子局４、５、６のデータ送信に使用されるデータパルスを有する。

この実施形態では、データパルスの各々において、電圧レベルによりデータ値が示されるものとなっている。ただし、データ値を示す電圧レベルは、使用環境や使用状態に応じて適宜決めることができる。例えば、グランドレベルより低い負電圧としてもよい。

データパルスの各々は、４個の領域に時分割されている。なお、以下の説明では、データパルスにおける４個の領域を、電圧レベルがハイ期間の電圧レベルＥｐから降下する時点から近い順に、Ｖ領域、ｉ領域、ｆ領域、Ｐ領域とする。

この実施形態のＶ領域は、本発明の変更可能領域に相当し、親局２からのデータ送信と子局４、５、６からのデータ送信の何れにも使用できるものとなっている。また、この実施形態において、ｉ領域とｆ領域は、子局４、５、６からのデータ送信にのみ使用され、Ｐ領域は、親局２からのデータ送信にのみ使用されるものとなっている。

なお、Ｖ領域、ｉ領域、ｆ領域、Ｐ領域の各領域は、状況に応じて使い分けることができる。具体的には、Ｖ領域、ｉ領域、ｆ領域、Ｐ領域のいずれの領域を変更可能領域に使用してもよく、また、いずれの領域を子局からのデータ送信および親局からのデータ送信に使用してもよく、更に、変更可能領域を複数設けてもよい。ただし、この実施形態においてハイ期間の立上りを含むＰ領域は、ハイ期間の同期クロック及び通信用の電源電圧としての機能を考慮し、ハイ期間が長くなる使用形態とすることが好ましい。

この実施形態では、Ｖ領域、ｉ領域、およびｆ領域の何れにおいても、閾値Ｅｃｔより低い電位ＶＬが、論理データ値“１”を示す電圧レベルとなっている。また、閾値Ｅｃｔより高い電位ＶＭが、論理データ値“０”を示す電圧レベルとなっている。そして、この実施形態において、閾値Ｅｃｔは、１０Ｖとグランドレベルの間（約６Ｖ）に設定されているが、その大きさに制限はなく、使用状況や使用環境に応じて設定すればよい。なお、データ値を示す電圧レベルと論理データ値の対応関係にも制限はなく、使用環境や使用状態に応じて適宜決めることができる。

この実施形態のＰ領域は、閾値Ｅｓｔより低い電位が、論理データ値“１”を示す電圧レベルとなっている。また、閾値Ｅｓｔより高い電位が、論理データ値“０”を示す電圧レベルとなっている。なお、Ｖ領域、ｉ領域、ｆ領域と同様に、データ値を示す電圧レベルと論理データ値の対応関係に制限はなく、使用環境や使用状態に応じて適宜決めることができる。

電圧クロック信号は、ハイ期間が所定数出現する一連の長さを１フレームとして、親局２から繰り返し送信されている。そして、図１に示すように、１フレームの中に管理データ領域、および制御・監視データ領域が設けられている。

また、フレームの頭には、ハイ期間の電圧レベルＥｐがハイ期間より長い時間維持されるスタート信号ＳＴが送信され、各フレームが区切られるものとなっている。なお、スタート信号ＳＴの長さは、ハイ期間と区別し得るものであれば制限はなく、使用条件等を考慮し適宜決めることができる。

制御・監視データ領域は、その中の所定の領域が、子局４、５、６の各々に対し割り当てられている。そして、親局２からの出力子局５および入出力子局６に対する制御データが、対象となる子局に割り当てられた領域に重畳され、或いは、入力子局４および入出力子局６からの親局２に対する監視データが、その監視データを送信する子局に割り当てられた領域に重畳されている。制御・監視データ領域は、このように、親局２と子局４、５、６との間での定常データの授受に使用されている。

管理データ領域は、制御・監視データ領域を使用して授受できない非定常データの授受に用いられている。本発明の指示データは、この管理データ領域を使用して送信されるが、送信手順の詳細は後述する。

親局入力部２５はラインレシーバ３５と監視データ抽出手段３６で構成される。ラインレシーバ３５は、伝送線から伝送信号を受け、波形整形して監視データ抽出手段３６に引き渡す。

監視データ抽出手段３６は、タイミング発生部２３から引き渡されたタイミングクロックを利用してデータ値を抽出するタイミングを得て、ラインレシーバ３５から引き渡された電圧クロック信号の電圧レベルのデジタル値に基づき、データを抽出する。そして、制御・監視データ領域に重畳された定常データＤＩＯと、管理データ領域に重畳された管理データＤＥＸを、入力データ部２６に引き渡す。

入力データ部２６は、監視データ抽出手段３６から受け取った直列の入力データを並列（パラレル）データに変換し、監視データおよび管理監視データとして制御部１の入出力ユニット１２へ出力する。

＜入力子局の構成＞
入力子局４は、図５に示すように、主要な演算処理を実行する子局入力部４０、および、子局入力部４０と伝送線の間に配置された子局ラインレシーバ４８と子局ラインドライバ４９を備え、子局ラインレシーバ４８を介して伝送線から電圧クロック信号を受け、子局ラインドライバ４９を介して監視データを送信するものとなっている。

子局入力部４０は、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、入力手段４６、監視データ送信手段４７、および変更可能領域有効化手段６１を有する。

なお、この実施形態の入力子局４は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入力部４０として機能するものとなっている。

子局ラインレシーバ４８は、伝送線から伝送信号を受け、波形整形して伝送受信手段４１に引き渡す。

伝送受信手段４１は、電圧レベルの閾値Ｅｓｔと閾値Ｅｃｔに対する判別を行い、子局ラインレシーバ４８から引き渡された伝送信号の電圧レベルのデジタル値を、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３および管理監視データ送信手段４５に引き渡す。

管理制御データ抽出手段４２は、伝送信号の電圧レベルのデジタル値に基づきスタート信号ＳＴを判別する。そして、スタート信号ＳＴが終了するタイミング（この実施形態では立下り）を起点とし、管理データ領域の中のデータＩＯ領域の電圧レベルのデジタル値に基づき、管理データを抽出する。そして、管理データに基づいた処理を実行するための処理手段に引き渡される。なお、図６には、指示データを管理データとした場合の処理手段として変更可能領域有効化手段６１が示されているが、それ以外の処理手段の図示は省略されている。

アドレス抽出手段４３は、伝送信号の電圧レベルのデジタル値に基づきスタート信号ＳＴを判別し、スタート信号ＳＴが終了するタイミング（この実施形態では立下り）を起点とするハイ期間のカウントを行う。そして、このカウント値がアドレス設定手段４４で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングを得る。なお、このタイミングは、制御・監視データ領域の中で自局に割り当てられた領域（以下、「自局領域」とする）が開始するタイミング（以下、「自局領域開始タイミング」とする）となる。

アドレス抽出手段４３は、また、ハイ期間の立下りを起点とする経過時間に基づき、Ｖ領域、ｉ領域およびｆ領域のタイミングを得る。

そして、自局領域開始タイミングを得たアドレス抽出手段４３は、自局に割り当てられたｉ領域およびｆ領域の期間と、変更可能領域有効化手段６１によりＶ領域の有効化を示す信号が出力されている場合はＶ領域の期間に、監視データ送信手段４７を有効にする。なお、自局領域が、データパルスの複数で構成される場合は、自局領域が終了するまで、自局に割り当てられたｉ領域およびｆ領域と有効化されたＶ領域が出現する都度、その期間、監視データ送信手段４７を有効にする。

管理監視データ送信手段４５は、伝送信号の電圧レベルのデジタル値に基づきスタート信号ＳＴを判別する。そして、スタート信号ＳＴが終了するタイミングを起点とし、管理データ領域における、必要に応じた監視データの出力を行う。

なお、管理監視データ送信手段４５から送信される監視データは、親局２に送信すべきデータが、管理データに基づいた処理を実行するための処理手段から引き渡されている場合にのみ送信される。

入力手段４６は、入力部７からの入力に基づくデータを監視データ送信手段４７に引き渡す。

監視データ送信手段４７は、アドレス抽出手段４３により有効とされたとき、入力手段４６から引き渡されたデータを、子局ラインドライバ４９を介して監視データとして送信する。

変更可能領域有効化手段６１は、管理制御データ抽出手段４２から指示データが引き渡されたとき、その指示データが第二の状態（変更可能領域を子局４、５、６からのデータ送信に使用する状態）を示すものであれば、Ｖ領域の有効化を示す信号をアドレス抽出手段４３に出力する。

＜出力子局の構成＞
出力子局５は、図６に示すように、主要な演算処理を実行する子局出力部５０、および、子局出力部５０と伝送線の間に配置された子局ラインレシーバ４８と子局ラインドライバ４９を備え、子局ラインレシーバ４８を介して伝送線から伝送信号を受け、制御データに基づいた情報を出力部８に出力し、出力部８を動作させ、或いは停止させるものとなっている。また、管理データ領域を使用したデータの授受が必要な場合には、子局ラインドライバ４９を介して監視データを送信するものとなっている。なお、図６において、入力子局４と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を簡略化または省略する。

子局出力部５０は、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、制御データ抽出手段５１、出力手段５２、および変更可能領域有効化手段６１を有する。

この実施形態の出力子局５も入力子局４と同様に、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局出力部５０として機能するものとなっている。

出力子局５の伝送受信手段４１は、子局ラインレシーバ４８から引き渡された伝送信号の電圧レベルのデジタル値を、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、管理監視データ送信手段４５、および、制御データ抽出手段５１に引き渡す。

出力子局５のアドレス抽出手段４３は、自局領域開始タイミング、およびＶ領域とＰ領域のタイミングを得る。そして、自局領域開始タイミングを得たアドレス抽出手段４３は、自局に割り当てられたＰ領域の期間と、変更可能領域有効化手段６１によりＶ領域の有効化を示す信号が出力されている場合はＶ領域の期間に、制御データ抽出手段５１を有効にする。なお、自局領域が、データパルスの複数で構成される場合は、自局領域が終了するまで、自局に割り当てられたＰ領域と有効化されたＶ領域が出現する都度、その期間、制御データ抽出手段５１を有効にする。

制御データ抽出手段５１は、アドレス抽出手段４３により有効とされたとき、伝送受信手段４１から引き渡された伝送信号の電圧レベルのデジタル値に基づき制御データを抽出し、出力手段５２に引き渡す。

出力手段５２は、制御データ抽出手段５１から引き渡された制御データに基づいた情報を出力部８に出力し、出力部８を動作させ、或いは停止させる。

出力子局５の変更可能領域有効化手段６１は、管理制御データ抽出手段４２から指示データが引き渡されたとき、その指示データが第一の状態（変更可能領域を親局２からのデータ送信に使用する状態）を示すものであれば、Ｖ領域の有効化を示す信号をアドレス抽出手段４３に出力する。

＜入出力子局の構成＞
入出力子局６は入力子局４と出力子局５の双方の機能を備え、子局入力部４０および子局出力部５０の双方の構成を併せ持つ子局入出力部を有するものであるが、その構成は子局入力部４０および子局出力部５０と実質的に同じものであるため、図示およびその説明は省略する。

＜指示データの送信手順＞
図１を参照しながら、指示データの送信手順について説明する。
図１（ａ）に示すように、制御・監視データ領域の変更可能領域の全部を入力子局４および入出力子局６からのデータ送信に使用する場合、親局２は、フレーム毎に、管理データ領域を利用して、子局４、５、６の全てに対し、第二の状態を示す指示データを送信する。指示データを受けた入力子局４および入出力子局６では、変更可能領域であるＶ領域が、自局からの送信に使用される。

図１（ｂ）に示すように、制御・監視データ領域の変更可能領域の全部を親局２からのデータ送信に使用する場合、親局２は、フレーム毎に、管理データ領域を利用して、子局４、５、６の全てに対し、第一の状態を示す指示データを送信する。指示データを受けた出力子局５および入出力子局６では、Ｖ領域のデータが親局２からの制御データとして抽出される。

制御・監視データ領域の変更可能領域は、図１（ｃ）に示すように、その一部を親局２からのデータ送信に、他の一部を入力子局４および入出力子局６からのデータ送信に使用することもできる。この場合、子局４、５、６の変更可能領域有効化手段６１は、指示データを記憶する機能を有するものとする。そして、システム起動時等の所定のタイミングに、親局２は、管理データ領域を使用して、出力子局５の各々に対しアドレスを指定して第一の状態を示す指示データを送信し、入力子局４の各々に対しアドレスを指定して第二の状態を示す指示データを送信する。入出力子局６については、第一の状態を示す指示データと第二の状態を示す指示データの何れかを、必要とされる使用方法に応じて、対応する入出力子局６のアドレスを指定して送信する。

入力子局４、５、６は、指定されたアドレスが自局アドレスと一致するとき、指示データを受け、これを記憶し、入力子局４はＶ領域を自局からの送信に使用し、出力子局５はＶ領域のデータを親局２からの制御データとして抽出する。また、入出力子局６は、指示データに対応し、Ｖ領域を自局からの送信に使用し、または、Ｖ領域のデータを親局２からの制御データとして抽出する。

変更可能領域の状態、すなわち、第一の状態と第二の状態の何れとするかは、親局２と子局４、５、６とのデータ授受において必要とされる制御データ領域の数および監視データ領域の数に応じて決めることになる。そして、必要とされる制御データ領域の数および監視データ領域の数は、システム設計段階において決められることになるが、使用状況を考慮した装置機器により、システム構成が変更されることがある。そのような場合は、変更可能領域の状態を、現在のシステム構成に応じて決定することが好ましい。

この実施形態では、親局２が、管理データ領域を利用し子局４、５、６の各々についてアドレスを指定し、子局４、５、６の各々について親局２から受信するデータおよび親局２へ送信するデータに関する情報を収集することが想定されている。そして、収集した情報に基づき、データパルスの各々の変更可能領域について、第一の状態と第二の状態の何れかに決定することが可能とされている。

この実施形態において、Ｖ領域、ｉ領域、ｆ領域、およびＰ領域におけるデータ値は、領域内の所定のタイミングで検出された電圧レベルに基づき抽出されるものとなっている。すなわち、伝送信号の電圧レベルをデータ値に対応させることにより、データの授受が行われるものとなっているが、ハイ期間の立上りを含むＰ領域では、ハイ期間の立上りタイミングをデータ値に対応させることにより、データの授受を行うものとしてもよい。

図７は、Ｐ領域においてハイ期間の立上りタイミングをデータ値に対応させることによりデータの授受を行う実施形態の伝送信号のタイムチャートである。なお、図７に示す実施形態の説明において、図１～６に示す実施形態と実質的に同一の部分には同符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

図７に示す実施形態では、Ｐ領域におけるハイ期間の立上りタイミングがデータ値に対応するものとなっている。なお、Ｐ領域におけるハイ期間の立上りタイミングは、ハイ期間のの立下りから立上りまでの経過時間を計測することにより得ることができる。

図７においては、所定の閾値より長い経過時間ＴＬは小さい時間幅に対応するデータ値“１”を、所定の閾値より短い経過時間ＴＳは大きい時間幅に対応するデータ値“０”を示すものとなっている。ハイ期間の立上りタイミングとデータ値との対応に制限はなく、使用状況に応じて適切に設定すればよい。

１ 制御部
２ 親局
４ 入力子局
５ 出力子局
６ 入出力子局
７ 入力部
８ 出力部
９ 入出力部
１１ 管理判断手段
１２ 入出力ユニット
２１ 出力データ部
２２ 管理データ部
２３ タイミング発生部
２４ 親局出力部
２５ 親局入力部
２６ 入力データ部
３１ 発振回路（ＯＳＣ）
３２ タイミング発生手段
３３ 制御データ発生手段
３４ ラインドライバ
３５ ラインレシーバ
３６ 監視データ抽出手段
４０ 子局入力部
４１ 伝送受信手段
４２ 管理制御データ抽出手段
４３ アドレス抽出手段
４４ アドレス設定手段
４５ 管理監視データ送信手段
４６ 入力手段
４７ 監視データ送信手段
４８ 子局ラインレシーバ
４９ 子局ラインドライバ
５０ 子局出力部
５１ 制御データ抽出手段
５２ 出力手段
６１ 変更可能領域有効化手段
７０ 入力部一体型子局
８０ 出力部一体型子局

Claims (4)

1. 制御部とデータの授受を行う親局と、共通の伝送線を介して伝送同期方式により前記親局とデータの授受を行う子局の複数を備え、
   前記親局と前記子局との間のデータの授受は、前記親局から繰り返し送信されるフレームにデータを重畳することによって行われ、
   前記親局と前記子局が同期をとるための伝送クロック信号は、複数のクロックパルスから構成され、前記クロックパルスの各々は前記親局と前記子局のデータ送信に使用されるデータパルスを有し、
   前記データパルスが前記子局の各々に対し割り当てられ、
   前記子局の各々に対し、前記子局が自局に割り当てられた前記データパルスのタイミングを得るためのアドレスとしての数値が設定され、
   前記データパルスが複数の領域に時分割され、前記領域のうちの少なくとも一つを、前記親局からのデータ送信と前記子局からのデータ送信の何れにも利用できる変更可能領域とすることを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
2. 前記フレームの中に前記子局の全部が使用できる管理データ領域を設け、前記親局は、前記変更可能領域が前記親局からのデータ送信に使用される第一の状態と、前記変更可能領域が前記子局からのデータ送信に使用される第二の状態の何れかを示す指示データを、前記管理データ領域を使用して送信し、前記子局は、前記指示データに対応してデータの授受を行う請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
3. 前記フレームの中に前記子局の全部が利用できる管理データ領域を設け、前記親局は、前記変更可能領域が前記親局からのデータ送信に使用される第一の状態と、前記変更可能領域が前記子局からのデータ送信に使用される第二の状態の何れかを示す指示データを、前記管理データ領域を使用し前記アドレスの何れかを指定して送信し、前記子局は、前記指定されたアドレスが自局アドレスと一致するとき、前記指示データに対応してデータの授受を行う請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
4. 前記フレームの中に前記子局の全部が使用できる管理データ領域を設け、前記親局は、前記管理データ領域を使用し前記アドレスを指定し前記子局の各々について、前記子局が前記親局から受信するデータおよび前記親局へ送信するデータの情報を収集し、前記情報に基づき、前記データパルスの各々の前記変更可能領域について、前記親局からのデータ送信に使用される第一の状態と、前記子局からのデータ送信に使用される第二の状態の何れかに決定し、前記第一の状態と前記第二の状態の何れかを示す指示データを、前記管理データ領域を使用し前記アドレスを指定して送信し、前記子局は、前記指定されたアドレスが自局アドレスと一致するとき、前記指示データに対応してデータの授受を行う請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。