JPS5820178B2 - バス系を有する時分割多重デ−タ伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バス系が、バス線およびこのバス線に接続さ
れた複数の加入者を含み、これら加入者が、所定の順序
および所定の組合せで互いにデータ伝送を行うように接
続されており、その際それぞれの加入者が、少なくとも
１つのプログラム制御可能なカウンタを有し、このカウ
ンタの計数入力端子が、クロック発生器に接続されてお
り、かつこのカウンタの出力端子が、バス線とこの加入
者のデータ送信端末またはデータ受信端末との間にデー
タ伝送接続を行うため、スイッチ装置に接続されており
、その際すべての加入者のカウンタが互いに同期してい
る、バス系を有する時分割多重データ伝送装置に関する
。

公知の直列バス系において、データ線およびエネルギ線
を含むことができるバス線上で、それぞれ所定の加入者
間において所定の順序でデータを伝送することができる
。

バス線に接続されたすべての加入者が常に受信準備され
ていたとしても、１つの加入者または所定の群の加入者
だけが、その都度送られたデータを引続き処理するため
受信すればよい。

この加入者または所定の群の加入者を選ぶため、公知技
術によればアドレス信号が送出され、このアドレス信号
によって、別の所望の加入者または別の所望の群の加入
者だけに、この加入者内でさらに処理する情報が伝送さ
れる。

この伝送の最後は、バス線上の終了信号によって表示さ
れ、この終了信号によって次の加入者または次の群の加
入者が、先行するアドレス信号および後続の終了信号を
含む情報を送信する。

直列または時分割多重データ伝送を行うこのような公知
の装置は、アナログ信号および／またはイエス／ノー情
報だけを含むいわゆる離散信号を伝送するように構成す
ることができる。

このようなバス系において、アドレス信号および終了信
号の伝送を含む伝送の全期間に対して、本来有効な情報
の伝送のためバス系が利用する相対的な期間を改善する
ため、特願昭５３−１３９４６２号明細書によれば、す
でに次のことが提案されている。

すなわちそれぞれの加入者が、少なくとも１つのプログ
ラム制御可能なカウンタを有し、このカウンタが、プロ
グラム入力された計数値において制御信号を発生し、か
つこのカウンタが、すべてのカウンタに対して同一の所
定の計数容量に達した後に０にリセットされ、またカウ
ンタの計数入力端子が、クロック発生器に接続されてお
り、またカウンタの第１の制御出力端子が、バス線とこ
の加入者のデータ送信端末またはデータ受信端末との間
にデータ伝送接続を行うため、スイッチ装置に接続され
ており、またすべての加入者のカウンタが互いに同期し
ている。

更に前記の明細書によれば、加入者の１つまたは複数の
送信出力端に短絡が生じた際、バス線に十分な信号変化
が生じ、この信号変化を、受信機として動作する加入者
によって評価できるという処置も講じられている。

そのため加入者の送信出力段は、それぞれ１つの抵抗を
介してバス線に接続されている。

しかしながらこの提案によれば、バス系は特殊な短絡の
場合だけに、すなわち送信出力段における短絡の際に破
壊されないように保護されている。

本発明の課題は、さらに広い範囲で短絡に対して保護さ
れているので、短絡の生じた際すべてのバス系が破壊さ
れることがない、バス系を有スる時分割多重データ伝送
装置を提供することにある。

本発明によればこの課題は、初めに述べたようなバス系
を有する時分割多重データ伝送装置を前提として次のよ
うにして解決される。

すなわちバス線を保護するため、短絡を検出しかつバス
線の個々の区間をしゃ断する装置が設けられており、か
つ短絡を検出する装置として、バス線（中央バス線）の
データ線におけるレベル変動を検出するレベルセンサが
、加入者としてバス系に接続されており、また線区間を
しゃ断する装置として、加入者として形成されかつ制御
回路装置を有する過電流しゃ断器が設けられており、過
電流しゃ断器は、任意のデータ伝送サイクルにレベルセ
ンサによって中央からしゃ断可能であり、かつ次のデー
タ伝送サイクルにレベルセンサから送出される投入命令
に応じて、かつ制御回路装置において評価されるそれぞ
れの線区間の電気的な量に応じて投入可能であるように
する。

従って有利にも自身が短絡によって障害を生じた、また
は任意の位置に短絡を生じた加入者に接続された線路区
間は、バス系から減結合できるので、その他のバス系は
、いぜんとして動作可能である。

障害すなわち短絡が生じた加入者を有するバス線の区間
が動作しなくなるだけである。

バス線を保護するため、短絡を検出しかつバス線の個々
の区間をしゃ断する装置が設けられていることを特徴と
する、本発明の特に有利な実施例は次のようになってい
る。

すなわちバス線のデータ線におけるレベル変動を検出す
るレベルセンサが、加入者としてバス系に接続されてお
り、またそれぞれのしゃ断すべき線区間が、加入者とし
て形成されかつ制御回路装置を有するそれぞれ１つの過
電流しゃ断器を介して任意のデータ伝送サイクルにレベ
ルセンサによって中央からしゃ断可能であり、かつ次の
データ伝送サイクルにレベルセンサから送出される投入
命令に応じて、かつ制御回路装置において評価されるそ
れぞれの線区間の電気的な量に応じて投入可能である。

この装置は、しゃ断できない加入者および比較的こわれ
易い別の線区間を含む保護された幹線系を有するバス系
において特に有利である。

レベル変動を検出するレベルセンサは、この場合幹線系
においてバス線のデータ線に接続されていると有利であ
る。

レベルセンサおよび過電流しゃ断器は、この場合連続す
るデータ伝送サイクルにおいてデータを伝送するバス系
の加入者である。

レベル変化が所定の許容可能な量を越え、レベルセンサ
によって検出された場合、すぐにすべての過電流しゃ断
が、有利な命令伝送によって所属の線区間をしゃ断する
ようになる。

このことは、過電流しゃ断器によってしゃ断できるそれ
ぞれの線区間が障゛害を有するかまたはそうでないかに
関係なく行われる。

その後に続くデータ伝送サイクルにおいてレベルセンサ
は、幹線系においてバス線の信号レベルを障害のないも
のと識別するので、すべての過電流しゃ断器に投入命令
を与える。

しかし過電・流しゃ断器の制御回路装置において評価さ
れかつそれぞれの線区間の短絡に関する説明を与える電
気的な量に応じてこの線区間を再び投入する過電流しゃ
断器だけが、再び所属の線区間を投入する。

こわれ易いすべての線区間をしゃ断することによって確
実に実際に障害のある線区間も検出される。

バス系の幹線系に連結されかつ過電流しゃ断器を・介さ
ずに接続された加入者は、常に動作したままである。

幹線系に対して加入者を保護する過電流しゃ断器は、短
絡した網点および線を幹線系から切離すことができる。

２つの端子をバス系に接続した網点に対して、網点のそ
れぞれの端子にそれぞれ１つの過電流しゃ断器が必要で
あるが、一方１つの端子だけをバス系に接続した線に対
しては、１つの過電流しゃ断器が必要なだけである。

このヒユーズ系は、短絡した線区間に接続された加入者
が除外されるだけなので、バス線のデータ線への短絡の
作用をかなりの程度まで除去する。

しゃ断可能な線区間に任意に多くの短絡があっても、バ
ス系全体の故障にはならない。

残りのバス系における信号電圧レベルは、任意のしゃ断
可能な線区間における短絡によっては作用を受けない。

とりわけレベルセンサ、かじ取り補助用の加入者および
サーボブレーキ用の加入者のように、特に保護しなげれ
ばならない信号バス系のすべての加入者は、幹線系にお
いて全く動作可能のままである。

この装置の有利な実施例は次のようになっている。

すなわち制御信号を形成するためデータ線とアース線の
間において抵抗測定を行う制御回路装置が、過電流しゃ
断器内に設けられており、また制御信号と投入命令が、
線区間を投入する投入信号になるように論理回路装置に
おいて論理結合可能である。

従って有利にもこのレベルセンサが再び投入命令を送出
し、かつ制御回路装置がしゃ断可能な線区間における抵
抗測定によって短絡を検出しなかった時にだけ、レベル
センサによって検出されるレベル変動の際に、投入を行
う投入信号が送出される。

従って過電流しゃ断器の切換判断のため地絡が検出され
る。

装置の特に有利な実施例において次のことが考慮されて
いる。

すなわち過電流しゃ断器の制御口・路装置が、エネルギ
線に関して、過電流しゃ断器によってしゃ断可能な線区
間のデータ線における電圧の極性を評価することに加え
て、極性に依存して制御信号を発生するように形成され
ており、この制御信号が、投入信号を形成するため論理
回路装置においてレベルセンサの投入命令と論理結合可
能である。

この実施例において有利にも次のことが利用される。

すなわちバス線のデータ線上における信号電圧レベルは
、バス線のエネルギ線上に生じる正のバッテリ電位より
も通常常に低い。

過電流スイッチにおいてデータ線とエネルギ線の間の電
圧の極性は、この場合エネルギ線に対する短絡の判定基
準であり、かつレベルセンサから送出された投入命令を
論理結合することによって同様に過電流しゃ断器切換判
定を行う。

電圧が、通常の動作状態を表わす極性を有する時にだけ
、過電流しゃ断器のスイッチに投入命令が送出される。

地絡の際データ線とエネルギ線の間の電圧は逆極性にな
り、かつこの場合上記のようにレベルセンサから送出さ
れた投入命令に関連して切換判定の形成のためデータ線
とアースの間の抵抗が評価される。

従って極性を評価する手段を含む制御回路によれば、こ
の障害の場合にバス系にヒユーズおよび給電線に対する
データ線の短絡を識別することもできる。

有利にもエネルギ線自身も、エネルギ線内に投入信号で
操作可能なスイッチ接点を配置して、過電流しゃ断器に
よって保護することができる。

過電流しゃ断器による短絡ヒユーズのしゃ断と共に、こ
の場合しゃ断された線区間の加入者への電流供給によっ
てしゃ断される。

その際加入者は、エネルギ不足の際不動作状態になるよ
うに構成すれば有利である。

詳細に述べると、前記の障害の場合に障害のある線区間
をしゃ断することができる装置は有利にも次のようにな
っている。

すなわち過電流しゃ断器内において、エネルギ線および
データ線内にそれぞれ１つのスイッチが配置されており
、またエネルギ源に接続されたエネルギ線内のスイッチ
の端子から邪脚回路装置へ接続が行われており、まタテ
ータ線内のスイッチにおいてレベルセンサに接続された
端子およびしゃ断可能な線区間に接続された端子から制
御回路装置へ接続が行われている。

エネルギ線がアースに短絡した際にもこの装置が動作で
きるようにするため、まずこの装置は、エネルギ源に接
続された過電流しゃ断器の側においてエネルギ線内にあ
るヒユーズによってさらに目的に合うようになっている
。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図においてバス系の加入者は１ないし５で示されて
おり、これら加入者は、こわれ易い範囲に配置されてい
る。

それぞれの加入者１，２，３および加入者４および５は
、バス線のそれぞれの線路区間６，７，８，９を介して
、こわれにくい幹線系内に配置された中央バス線１０に
接続されている。

共通の接続点１１と線区間６の間または接続点１１と線
区間７の間において、接続点の近くにそれぞれ１つの抵
抗１３または１４が配置されている。

同じように中央接続点１２と線区間８の間に抵抗１５が
配置され、かつ接続点１２と線区間９の間に抵抗１６が
配置されている。

それぞれの抵抗は、接続点の近くに接続されているので
、抵抗より遠方の線区間６，７，８，９での部分短絡が
検出される。

位置１７に線区間６の地絡が生じると、抵抗１３に電圧
降下が生じ、この電圧降下は、中央バス線１０に生じる
電圧にほぼ等しい。

その際地絡によって位置１７に生じる短絡電流は、抵抗
１３によって限定されるので、中央バス線１０における
電圧レベルは低下するが、加入者２，３，４゜５がもは
や動作できない程低くはならない。

従って加入者１が動作不能になるだけである。

特に図示されていない中央バス線１０に直接接続された
加入者は、このように動作可能のままにすることができ
る。

地絡が可能な第２またはその他の位置１８゜１９．２０
においてまだこのような地絡が生じた時にも、第１図に
示すバス系は、バス線１０の低い電圧レベルで動作でき
る。

第１図において破線で添した抵抗２１．２２によって、
中央バス線１０自身も区間毎に電流制限抵抗によって保
護できることが示されている。

第１図に示された個別抵抗の代りに、個々の線区間を抵
抗線材から構成してもよい。

第１図に概略的に示された線は、バス系のデータ線であ
る。

第２図によるバス系は、加入者Ｌ２，３，４゜５を有す
る第１図によるものとかなりの程度まで同じであり、こ
れら加入者は、線区間６，７，８゜９を介して中央バス
線１０に接続されている。

第１図におけるものに加えてさらに加入者２３が線区間
８に接続されており、さらに別の加入者２４が、中央バ
ス線１０に直接接続されている。

加入者２４および中央バス線１０は、こわれにくい幹線
系２５内にあり、この幹線系は、破線で示されている。

線区間６，７，８，９は、抵抗の代りに過電流しゃ断器
２６，２７，２８，２９を介して中央バス線１０に連結
されている。

これら過電流しゃ断器は、バス系の加入者をなしている
。

さらに幹線系２５内において、レベルセンサ３０が中央
バス線１０に接続されており、このレベルセンサも、バ
ス系の加入者である。

太い線で示されたこわれ易い線区間６，７，８゜９は、
過電流しゃ断器を介して幹線系に対して保護すれている
。

中央バス線１０における信号レベルが一定の最小値（極
端な場合短絡）以下に低下すると、すべての過電流しゃ
断器が幹線系から所属の線区間をしゃ断するようにして
保護が行われ、このことはレベルセンサによって検出さ
れる。

レベルセンサは、線区間をすぐにしゃ断するように有利
な命令伝送によってしゃ断命令を送出する。

しゃ断に続くデータ伝送サイクルにおいて、レベルセン
サは投入命令を発生し、この投入命令は、しかしながら
障害のないまたは短絡していないしゃ断された線区間だ
けを投入するようにする。

そのため過電流しゃ断器において投入命令の他に、所属
のしゃ断された線区間の電気的な量、すなわちアース線
に関するデータ線の抵抗値、およびエネルギ線に対する
データ線の電圧の極性が評価され、かつ投入命令と論理
結合される。

この時障害のない線区間は再び投入されるが、一方障害
のある線区間はしゃ断されたままであり、かつレベルセ
ンサ３０および加入者２４を有する中央幹線系は常に動
作したままである。

デー１ｉ３１、アース線３２およびエネルギ線３３から
成るバス線における過電流しゃ断器の配置は、第３図に
示されている。

過電流しゃ断器３４は、破線内に示されている。

過電流しゃ断器は、論理回路装置を含む制御回路装置３
５、およびデータ線内のそれぞれ１つのスイッチ３６お
よびエネルギ線のスイッチ３７を含み、このエネルギ線
は、左側において図示されていないバッテリーに接続さ
れている。

第３図の左側に、図示されていない中央バス線もあり、
この中央バス線からデータ線３１が分岐している。

制御回路装置に投入命令を伝達するため、この制御回路
装置は、レベルセンサに接続された端子３８によってデ
ータ線に接続されている。

しゃ断および投入すべき第１図右側の線区間の電気量を
評価するため、制御回路装置は、しゃ断可能なデータ線
における端子３９に接続されている。

さらに制御回路装置は、バッテリーに近い方のスイッチ
３７の側のエネルギ線３３における端子４０に接続され
ている。

アース線３２またはエネルギ線３３に対するデータ線３
１の短絡の際、制御回路装置は、データ線３１を介して
レベルセンサからしゃ断命令を受取り、このしゃ断命令
により、今まで閉じていたスイッチ３６および３７は開
くことができる。

それに続くデータ伝送サイクルにデータ線３１および端
子３８を介して投入命令が生じた際、制御回路装置は、
そくざにスイッチ３６および３７を閉じるわけではなく
、まずしゃ断された線区間の電気的な量を評価する。

そのため端子３９とアース線の端子４１との間の抵抗が
評価され、この抵抗は、所定の抵抗値を越えた際にだけ
、投入命令に関連して再投入を行う制御信号を形成する
。

さらに障害のない動作においてエネルギ線の電位は常に
データ線の電位よりも正であるという条件が利用される
。

端子４０とデータ線の間にこのような電圧が検出されな
いと、制御回路装置は、論理回路内で制御信号と結合さ
れる投入命令と関連して、スイッチ３６および３７に対
する投入命令を形成する制御信号を形成しない。

従って制御回路装置は、しゃ断された線区間を再び投入
するためには、アース線に対してもエネルギ線に対して
も短絡による障害を検出してはいけない。

第１図による装置とは相違して第３図による装置によっ
て短絡に対してエネルギ線も、スイッチ３７によってし
ゃ断可能であることによって保護される。

さらに保護するためエネルギ線内にヒユーズ４２を配置
するようにするならば、過電流しゃ断器がアースへのエ
ネルギ線の短絡した際にも動作できるようにするため、
このヒユーズは、過電流しや断器と図示されていないバ
ッテリーとの間に配置される。

第４図に示す装置において、バス系の中央バス線の２つ
の区間は１０ａおよび１０ｂで示されている。

中央バス線に、しかも区間１０ｂに、バッテリーの形を
したエネルギ源４３が接続されている。

さらに中央バス線は、中央加入者モジュール４４を含ん
でいる。

中央バス線のそれぞれの端部４５，４６から、バス系の
２つの線が分岐している。

端部４５に接続された線は、６，７で示されており、か
つ端部４６に接続された線は符号８，９を有する。

それぞれの線は、少なくとも１つの加入者モジュール１
−４に通じている。

線６ 、７は、第１のヒユーズモジュール４７を介して
中央バス線の端部４５に接続されている。

ヒユーズモジュール内のヒユーズ４８．４９は、それぞ
れの８６．７がヒユーズモジュール内において中央バス
線の区間１０ａに対して保護されるということを表わし
ている。

同様に線８，９は、ヒユーズ５１．５２を有する第２の
ヒユーズモジュール５０を介して中央バス線の端部４６
に接続されている。

この装置は、線６，７，８．９の１つに短絡が生じた際
にそれぞれの線が、ヒユーズ４Ｂ、４９゜５１．５２の
１つによってその他の線および中央バス線から切離され
るように作用し、従って短絡は、その都度障害のある線
に限定される。

もちろん中央バス線の区間１０ａの短絡による障害は線
６および７にも広がり、同様に区間１０ｂにおける短絡
は線８および９に広がる。

第４図による装置における保護の有効性が前記のように
制限されることは、第５図による装置によって防止され
る。

バス系のこの構成において中央部として第４図ノ中央バ
ス線の代りに、次のようになっている。

すなわちヒユーズモジュール４７．５０は、中央加入者
モジュール４４と共にユニットを形成しているので、ヒ
ユーズモジュールと中央加入者モジュールとの間の中央
バス線の区間が無くなる。

ここではエネルギ源４３は、中央加入者モジュール４４
に直接接続されている。

第５図による構成において、線６ないし９の１つに生じ
る短絡によるそれぞれの障害は、この線に限定される。

中央バス線がないので、このような中央バス線の障害は
線に作用することがない。

ヒユーズモジュールは、中央バス線または中央加入者に
おいてデータ線上のレベル変動を検出するレベルセンサ
と共動できる。

従ってその際レベルセンサは、別の加入者としてバス系
に接続されている。

線６ないし９のそれぞれは、制御回路装置を有スるヒユ
ーズモジュールの１つにおいて加入者として形成された
過電流しゃ断器を介して、任意のデータサイクルにおい
てレベルセンサによって中央からしゃ断可能であり、か
つ次のデータ伝送サイクルにレベルセンサから送信され
る投入命令に応じて、かつ制御回路装置において評価可
能なそれぞれの線の電気的な量に応じて投入可能である
。

過電流しゃ断器において制御信号を形成するためデータ
線とアース線の間の抵抗を測定する制御回路装置が特に
設けられている。

制御信号および線を投入する投入信号に対する投入命令
は、論理回路装置において結合可能である。

さらに過電流しゃ断器の制御回路装置は、過電流しゃ断
器によってしゃ断可能な線のデータ線上で電圧の極性を
評価することに加えて、エネルギ線に関して極性に依存
した制御信号を発生するように形成でき、この制御信号
は、論理回路装置において投入信号を形成するためレベ
ルセンサの投入命令と結合可能である。

さらにエネルギ線内のヒユーズは、エネルギ源に接続さ
れた過電流しゃ断器の側に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、抵抗によって部分的な保護を行う装置の図、
第２図は、過電流しゃ断器およびレベルセンサによって
特に危険な加入者を部分的に保護する装置の図、第３図
は、バス線における過電流しゃ断器の配置の図、第４図
は、保護された中央バス線を有する装置の図、第５図は
、中央加入者モジュールを有する別の装置の図である。 １．２，３，４，５・・・・・・加入者、６，７，８゜
９・・・・・・線区間、１０・・・・・・中央バス線、
１３，１４゜１５．１６，２１．２２・・・・・・抵抗
、２６，２７゜２８．２９・・・・・・過電流しゃ断器
、３０・・・・・・レベルセンサ、３１・・・・・・デ
ータ線、３２・・・・・・アース線、３３・・・・・・
エネルギ鳥

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バス系が、バス線およびこのバス線に接続された複
   数の加入者を含み、これら加入者が、所定の順序および
   所定の組合せで互いにデータ伝送を行うように接続され
   ており、その際それぞれの加入者が、少なくとも１つの
   プログラム制御可能なカウンタを有し、このカウンタの
   計数入力端子が。 クロック発生器に接続されており、かつこのカウンタの
   出力端子が、バス線とこの加入者のデータ送信端末また
   はデータ受信端末との間にデータ伝送接続を行うため、
   スイッチ装置に接続されており、その際すべての加入者
   のカウンタが互いに同期している、バス系を有する時分
   割多重データ伝送装置において、バス線を保護するため
   、短絡を検出しかつバス線の個々の区間をしゃ断する装
   置が設けられており、かつ短絡を検出する装置として、
   バス線（中央ハス線１０）のデータ線（第３図３１）に
   おけるレベル変動を検出するレベルセンサ３０が、加入
   者としてバス系に接続されており、また線区間をしゃ断
   する装置として、加入者として形成されかつ制御回路装
   置を有する過電流しゃ断器２６，２７，２８，２９が設
   けられており、該過電流しゃ断器は、任意のデータ伝送
   サイクルにレベルセンサによって中央からしゃ断可能で
   あり、かつ次のデータ伝送サイクルにレベルセンサから
   送出される投入命令に応じて、かつ制御回路装置におい
   て評価されるそれぞれの線区間６゜７．８，９の電気的
   な量に応じて投入可能であるようにしたことを特徴とす
   る、バス系を有する時分割多重データ伝送装置。 ２ 制御信号を形成するためデータ線３１とアース線３
   ２０間において抵抗測定を行う制御回路装置３５が、過
   電流しゃ断器３４内に設けられており、また制御信号と
   投入命令が、線区間を投入する投入信号になるように論
   理回路装置において論理結合可能である、特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 過電流しゃ断器３４の制御回路装置３５が、エネル
   ギ線に関して、過電流しゃ断器によってしゃ断可能な線
   区間のデータ線３１における電圧の極性を評価すること
   に加えて、極性に依存して制御信号を発生するように形
   成されており、この制御信号が、投入信号を形成するた
   め論理回路装置においてレベルセンサ３０の投入命令と
   論理結合可能である、特許請求の範囲第２項記載の装置
   。 ４ 過電流しゃ断器３４内において、エネルギ線３３お
   よびデータ線３１内にそれぞれ１つのスイッチ３６，３
   ７が配置されており、またエネルギ源に接続されたエネ
   ルギ線内のスイッチ３７の端子４０から制御回路装置３
   ５へ接続が行われており、またデータ線内のスイッチ３
   ６においてレベルセンサに接続された端子３８およびし
   ゃ断可能な線区間に接続された端子３９から制御回路装
   置へ接続が行われている、特許請求の範囲第２項記載の
   装置。 ５ 過電流しゃ断器３４においてエネルギ源に接続され
   た側のエネルギ源３３内にヒユーズ４２が設けられてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。