説明

信号伝送方式

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源部からの伝送線に複数の制御部と複数の被制御部が接続され、電源部は制御部あるいは被制御部から送信される電流モ−ド信号を受信すると出力電圧の極性を変化させるようにして、制御部と被制御部間での制御信号の送受を行うようにしている遠隔監視制御システムにおける信号伝送方式に関する。
【0002】
【従来の技術】電源部からの伝送線に複数の制御部と複数の被制御部が接続され、電源部は制御部あるいは被制御部から送信される電流モ−ド信号を受信すると出力電圧の極性を変化させるようにして、制御部と被制御部間での制御信号の送受を行うようにしている遠隔監視制御システムが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の遠隔監視制御システムにおいては、電源部の出力電圧の極性を変化させた際に、電源部の出力電圧を反転させる過程において、出力電圧は零電位となって、送信電流が零となるため、電源部の出力電圧が元の極性に戻るように制御されていた。このため、電源電圧の出力電圧が発振してしまうという問題点があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は電源部からの伝送線に複数の制御部と複数の被制御部が接続され、電源部は制御部あるいは被制御部から送信される電流モ−ド信号を受信すると出力電圧の極性を変化させるようにして、制御部と被制御部間での制御信号の送受を行うようにしている遠隔監視制御システムにおいて、電源部から出力される電圧の発振を防止することができる信号伝送方式を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項第1項に係わる信号伝送方式は、二線伝送線と、前記二線伝送線に複極電圧信号を出力する複極電圧出力手段と、この複極電圧出力手段から出力される複極電圧信号の極性を出力レベルで指定する指定手段と、前記伝送線に流れる電流の変化を検出する電流変化検出手段と、前記電流変化検出手段により電流の変化が検出されると前記指定手段の出力レベルを反転させ、その後一定時間は前記指定手段の切換えを禁止する手段とを具備したことを特徴とする。
【0006】請求項第2項に係わる信号伝送方式は、二線伝送線と、前記二線伝送線に複極電圧信号を出力する複極電圧出力手段と、この複極電圧出力手段から出力される複極電圧信号の極性を出力レベルで指定する指定手段と、前記二線伝送線に供給される電圧を検出する電圧検出手段と、前記二線伝送線に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段により検出される電圧及び前記電流検出手段により検出される電流がゼロのときは、前記指定手段の出力レベルを保持すると共に、前記電圧検出手段により検出される電圧及び前記電流検出手段により検出される電流に基づいて前記指定手段の出力レベルを切り換える切換え手段とを具備したことを特徴とする。
【0007】
【作用】請求項第1項においては、電流変化検出手段により電流の変化が検出されると指定手段の出力レベルを反転させ、その後一定時間は前記指定手段の切換えを禁止するようにしている。
【0008】請求項第2項においては、伝送線の電圧及び電流を検出し、検出される電圧及び電流がゼロのときは、指定手段の出力レベルを保持すると共に、検出される電圧及び電流に応じて電源部の出力レベルを切り換えるようにしている。
【0009】
【実施例】以下図面を参照して本発明の第1実施例に係わる信号伝送方式について説明する。図1は遠隔監視制御システムの概略構成図、図2は電源部の詳細な構成を示す図、図3は被制御部の詳細な構成を示す回路図、図4R>4は制御部の詳細な構成を示す回路図、図5は伝送線を介して伝送される伝送デ−タのフォ−マットを示す図、図6は電源部から伝送線に出力される電圧及び送信電流を示す図である。
【0010】図1において、11は図2を用いてその詳細な構成を説明する電源部である。この電源部11には2線伝送線12を介して複数の制御部13及び制御部13により制御される被制御部14が接続されている。
【0011】制御部13にはスイッチSW1が設けられ、被制御部14にはスイッチSWにより例えば、オン/オフ制御される照明負荷141がそれぞれ接続されている。これら照明負荷141には商用電源が供給されている。
【0012】制御部13は例えばマイクロコンピュ−タを中心に構成されているもので、制御部13のスイッチSW1により制御される照明負荷のアドレスを記憶していてるメモリを有している。スイッチSW1がオンされると、制御部13内において、2線伝送線12間を低インピ−ダンス素子を介して短絡、開放してデ−タの送信を行う。
【0013】このように、制御部13内において2線伝送線12間が低インピ−ダンス素子を介して短絡されると、電源部11と当該制御部13間に閉回路が形成されるため、電源部11に送信電流が流れ、2線伝送線12間が開放されると電源部11と当該制御部13間に閉回路が形成されなくなるため、電源部11に送信電流が流れなくなる。
【0014】電源部11は当該送信電流の有無を検出し、送信電流を検出したり、送信電流を検出しなくなったりすると、出力電圧の極性を反転させるようにしている。
【0015】次ぎに、図2を参照して電源部11の詳細な構成について説明する。図2において、21は例えば24Vの直流電源である。この直流電源21の陽極は抵抗r1 、ツェナダイオ−ドZD1を介して接地される。このツェナダイオ−ドZD1の非接地側端子から5Vの基準電圧の取り出される。
【0016】さらに、直流電源21の陽極はnpn 型トランジスタQ1及びQ2のコレクタに接続される。トランジスタQ1及びQ2のエミッタはpnp 型トランジスタQ3及びQ4のエミッタにそれぞれ接続される。
【0017】トランジスタQ3及びQ4のコレクタは互いに接続された後、送信電流検出用の抵抗r2を介して接地される。
【0018】トランジスタQ1のエミッタとQ3のエミッタとの接続点A及びトランジスタQ2のエミッタとトランジスタQ4のエミッタとの接続点Bは2線伝送線12に接続されている。
【0019】抵抗r2の非接地側端子はコンパレ−タCOM1の−端子に接続される。このコンパレ−タCOM1の+端子には基準電圧(5V)を抵抗r3 ,r4 で分圧した電圧が供給されている。このコンパレ−タCOM1は制御部13あるいは被御端部14からの送信電流が抵抗r2 に流れ込むと、抵抗r2 の非接地側端子(C点)の電位が上昇して、Lレベル信号を出力し、送信電流がr2 に流れ込まなくなると、Hレベル信号を出力する。
【0020】このコンパレ−タCOM1の出力はワンショット回路22のB端子に入力されると共にアンド回路23の一方の入力端に入力される。ワンショット回路22はコンパレ−タCOM1の出力がHレベルからLレベルに立ち下がってから一定時間TだけLレベル信号をそのQ出力から出力する。このQ出力はアンド回路23の他方の入力端に入力されている。
【0021】アンド回路23の出力はインバ−タ24を介してコンパレ−タCOM2の−端子に接続されると共に、直接コンパレ−タCOM3の−端子に接続される。これらコンパレ−タCOM2,COM3 の+端子には基準電圧(5V)を抵抗r5 ,r6 で分圧した電圧が基準電圧として入力されている。
【0022】つまり、COM2及びCOM3はアンド回路23の出力レベルに応じて一方のコンパレ−タからHレベル信号が出力され、他方のコンパレ−タからLレベル信号が出力されるように構成されている。
【0023】コンパレ−タCOM2の出力はトランジスタQ2及びQ4のベ−スに接続され、コンパレ−タCOM3の出力はトランジスタQ1及びQ2のベ−スに接続されている。
【0024】次ぎに、図3を参照して被制御部14の詳細な構成について説明する。この被制御部14は接続されている照明負荷141を点灯/消灯制御するためのオン/オフ端末器である。図3において、p1,p2は伝送線12に接続するための伝送端子である。この伝送端子p1,p2の両端にはダイオ−ドブリッジDB1 の入力端子が接続される。さらに、伝送端子p2は抵抗r11、ツェナダイオ−ドZD2を介して接地され、抵抗r11とツェナダイオ−ドZD2との接続点の電位は受信信号RDとして処理部31に入力される。また、ダイオ−ドブリッジDB1の出力端子は抵抗r12を介してトランジスタQ11のコレクタに接続され、このトランジスタQ11のエミッタは接地される。このトランジスタQ11のベ−スには処理部31から出力される返送信号SDが抵抗r13を介して入力される。
【0025】また、ダイオ−ドブリッジDB1 には平滑回路32が接続されており、この平滑回路32は伝送線12を介して伝送される±24Vのパルス電圧を整流・平滑して5Vの電圧を作成し、処理部31等に供給している。
【0026】この処理部31はマイクロコンピュ−タを中心に構成されているもので、受信信号RDとして受信した伝送デ−タ(図5に示す伝送フォ−マットを有する)より相手アドレスを読取り、相手アドレスが図示しない記憶手段に記憶されている被制御部14のアドレスとを比較し、一致していればすべての伝送デ−タを取り込む制御を行っている。そして、制御デ−タに応じた処理、例えばリレ−コイルRY1あるいはRY2を選択的に励磁して照明負荷141を点消灯制御している。
【0027】また、処理部31の出力端子Doは抵抗r14を介してトランジスタQ12のベ−スに接続される。このトランジスタQ12のエミッタは接地される。このトランジスタQ12のコレクタはセット用のリレ−コイルRY1の一端に接続される。
【0028】また、処理部31の出力端子D1は抵抗r15を介してトランジスタQ13のベ−スに接続される。このトランジスタQ13のエミッタは接地される。このトランジスタQ13のコレクタはリセット用のリレ−コイルRY2の一端に接続される。
【0029】また、ダイオ−ドブリッジDB1 の出力端子はダイオ−ドとコンデンサよりなる平滑回路を介してリレ−コイルRY1及びRY2の他端にそれぞれ接続される。
【0030】また、S1はリレ−コイルRY1が励磁されると閉成され、リレ−コイルRY2が励磁されると開成されるリレ−スイッチである。このリレ−スイッチS1の両端には照明負荷141が接続される。
【0031】次ぎに、図4を参照して制御部13の詳細な構成について説明する。図4において、p3,p4は伝送線12に接続するための伝送端子である。この伝送端子p3,p4の両端にはダイオ−ドブリッジDB2の入力端子が接続される。さらに、伝送端子p4は抵抗r21、ツェナダイオ−ドZD3を介して接地され、抵抗r21とツェナダイオ−ドZD3との接続点の電位は受信信号RDとして処理部41に入力される。また、ダイオ−ドブリッジDB2の出力端子は抵抗r22を介してトランジスタQ21のコレクタに接続され、このトランジスタQ21のエミッタは接地される。このトランジスタQ21のベ−スには処理部41から出力される送信信号SDが抵抗r23を介して入力される。
【0032】また、ダイオ−ドブリッジDB2 には平滑回路42が接続されており、この平滑回路42は伝送線12を介して伝送される±24Vのパルス電圧を整流・平滑して5Vの電圧を作成し、処理部41等に供給している。
【0033】この処理部41はマイクロコンピュ−タを中心に構成されているもので、受信信号RDとして受信した伝送デ−タ(図5に示す伝送フォ−マットを有する)より相手アドレスを読取り、相手アドレスが図示しない記憶手段に記憶されている制御部13のアドレスとを比較し、一致していればすべての伝送デ−タを取り込む制御を行っている。また、スイッチSW1が操作されると図5に示す伝送フォ−マットで送信信号SDを出力する。
【0034】また、処理部41の入力端子IoにはスイッチSW1と抵抗r24との接続点の電位が入力される。この抵抗r24の一端は接地されている。
【0035】さらに、処理部41の出力端子DoはトランジスタQ22のベ−スに接続される。このトランジスタQ22のエミッタは接地されている。そして、このトランジスタQ22のコレクタは発光素子43を介して抵抗r25の一端に接続される。
【0036】また、ダイオ−ドブリッジDB2 の出力端子はダイオ−ドとコンデンサよりなる平滑回路を介して抵抗r25の一端に接続される。
【0037】次ぎに、図5を参照して伝送線12介して伝送される信号の伝送フォ−マットについて説明する。この伝送フォ−マットは「スタ−ト」信号の後に自己アドレス」、「相手アドレス」、「制御コ−ド」、「ACK」信号を伝送している。
【0038】次ぎに、上記のように構成された本発明の第1実施例の動作について説明する。電源部11に送信電流が流れていない状態では、抵抗r2の非接地側端子(C点)の電位は接地電位である。このため、コンパレ−タCOM1の出力はHレベルである。また、ワンショット回路22の出力は通常状態ではHレベルであるため、アンド回路23の出力もHレベル状態となっている。このため、送信電流が流れていない状態では、コンパレ−タCOM2の出力はHレベルとなり、コンパレ−タCOM3の出力はLレベルとなる。このため、トランジスタQ2及びQ3が導通し、B点のから伝送線12に+24Vのパルス電圧が出力される。
【0039】そして、制御部13あるいは被制御部14からの送信電流が流れると、抵抗r2の非接地側端子(C点)の電位が上昇し、コンパレ−タCOM1の出力がHレベルからLレベルに立ち下がる。
【0040】このコンパレ−タCOM1の出力の立ち下がりに同期して、ワンショット回路22の出力が一定時間TだけLレベル状態に変化した後Hレベル状態に復帰する。
【0041】このため、アンド回路23の出力は一度コンパレ−タCOM1の出力がHレベルからLレベルに立ち下がると、少なくとも一定時間TだけはLレベル信号を出力する。
【0042】この結果、コンパレ−タCOM2からHレベル信号が出力され、コンパレ−タCOM3の出力からLレベル信号が出力される。このため、トランジスタQ1及びQ4が導通し、A点から伝送線12に−24Vのパルス電圧が出力される。
【0043】このようにして、電源部11は送信電流を検出すると、その出力電圧の極性を反転している。この出力電圧の極性が反転される過程において、電源部11の出力電圧の零になるため、送信電流が一時的に零になる。このとき、ワンショット回路22を設けていないと、アンド回路23の出力がHレベルとなるので、再度B点から+24Vの電圧を出力されようとする。
【0044】しかし、本実施例ではワンショット回路22を設け、コンパレ−タCOM1の出力が立ち下がってから一定時間Tだけはアンド回路23の出力をLレベルとしているので、図6に示すように送信電流が一時的に零となっても電源部11の出力電圧の極性が反転することはなく、発振を防止することができる。
【0045】なお、上記した第1実施例ではワンショット回路22によりコンパレ−タCOM1の出力が立ち下がってから一定時間Tだけは、アンド回路23のゲ−トを閉じるようにしたが、図7に示すように、コンパレ−タCOM1の出力をナンド回路51、コンデンサC31、r31、r32、ナンド回路52からなる回路により、コンパレ−タCOM1の出力レベルが立ち下がってから一定時間Tはアンド回路23のゲ−トを閉じるようにしても良い。
【0046】次ぎに、本発明の第2実施例に係わる信号伝送方式について図8及び図9を参照して説明する。この第2実施例の信号伝送方式に係わる遠隔監視制御システムの全体的構成図は図1と同じであり、制御部13及び被制御部14の構成も図4及び図3と同一であるので、その詳細な構成については省略する。
【0047】この第2実施例においては、電源部11の構成が第1実施例と異なっている。以下、図8を参照して電源部11の詳細な構成について説明する。
【0048】図8において、61及び62は例えば24Vの電池である。電池61の陰極と電池62の陽極は接続されと共にその接続点は接地されている。また、電池61の陽極は電源回路63を介して5Vの電圧が整形される。
【0049】また、COM11 はコンパレ−タであり、このコンパレ−タCOM11 の出力はnpn 型トランジスタQ31のベ−スに接続されると共に、pnp 型トランジスタQ32のベ−スに接続される。トランジスタQ31のエミッタとトランジスタQ32のエミッタは接続され、その接続点Eは伝送線12の一方の伝送路に接続される。また、トランジスQ31のコレクタには+24Vの直流電圧が供給され、トランジスタQ32のコレクタには−24Vの直流電圧が供給される。
【0050】コンパレ−タCOM11 の出力レベルがHレベルである場合にはトランジスタQ31が導通するため、接続点Eに+24Vの電圧が出力され、コンパレ−タCOM11の出力レベルがLレベルである場合にはトランジスタQ32が導通するため、接続点Eに−24Vの電圧が出力される。
【0051】接続点Eは抵抗r41、r42を介して接地される。この抵抗r42の非接地側端子に発生する電圧により、電源部11の出力電圧を検出している。この抵抗r42の非接地側端子は抵抗r43、r44を介してコンパレ−タCOM12 、COM13 の+端子にそれぞれ接続される。コンパレ−タCOM12 の−端子には+15Vの電圧が入力され、コンパレ−タCOM13 の−端子には−15Vの電圧が基準電圧として入力されている。
【0052】また、伝送線12の一方の伝送路は送信電流検出用抵抗r45を介して接地される。この抵抗r45の非接地側端子は抵抗r46を介してコンパレ−タCOM14 の+端子に接続される。このコンパレ−タCOM14 の−端子には+500mAを検出するための基準電圧が入力されている。
【0053】さらに、この抵抗r45の非接地側端子は抵抗r49を介してコンパレ−タCOM15の+端子に接続される。このコンパレ−タCOM15 の−端子には−500mAを検出するための基準電圧が入力されている。
【0054】コンパレ−タCOM12 〜COM15 の出力はそれぞれトランジスタQ33〜Q36のベ−スに接続される。これらトランジスタQ33〜Q36のエミッタは接地されている。
【0055】トランジスタQ33及びQ35ののコレクタはナンド回路64に入力され、トランジスタQ34及びQ36のコレクタはナンド回路65に入力される。このナンド回路64の出力をセット端子S、ナンド回路65の出力をリセット端子Rとしてノア回路66及び67より構成されるR−Sフリップフロップ71に入力される。
【0056】このフリップフロップ71のQ出力はコンパレ−タCOM11 の+端子に入力される。このコンパレ−タCOM11 は該Q出力がHレベルであると、Hレベル信号を出力し、該Q出力がLレベルであるとLレベル信号を出力している。
【0057】次ぎに、上記のように構成された本発明の第2実施例の動作について説明する。この第2実施例において、接続点Eの電圧及び抵抗r45を介して流れる電流に大してフリップフロップのS入力及びR入力及びQ出力は図9に示す通りである。
【0058】このように電源部11の出力電圧及び送信電流を検出することにより、電源部11の出力電圧レベルを切り替えているので、第1実施例と同様な効果を奏する。
【0059】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電源部からの伝送線に複数の制御部と複数の被制御部が接続され、電源部は制御部あるいは被制御部から送信される電流モ−ド信号を受信すると出力電圧の極性を変化させるようにして、制御部と被制御部間での制御信号の送受を行うようにしている遠隔監視制御システムにおいて、電源部から出力される電圧の発振を防止することができる信号伝送方式を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係わる遠隔監視制御システムの概略構成図。
【図2】同実施例に係わる電源部の詳細な構成を示す図。
【図3】同実施例に係わる被制御部の詳細な構成を示す回路図。
【図4】同実施例に係わる制御部の詳細な構成を示す回路図。
【図5】同実施例に係わる伝送線を介して伝送される伝送デ−タのフォ−マットを示す図。
【図6】同実施例に係わる電源部から伝送線に出力される電圧及び送信電流を示す図。
【図7】第1実施例の電源部の変形例を示す図。
【図8】本発明の第2実施例に係わる電源部の詳細な構成を示す回路図。
【図9】フリップフロップのQ出力の関係を示す図。
【符号の説明】
11…電源部、12…伝送線、13…制御部、14…被制御部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 二線伝送線と、前記二線伝送線に複極電圧信号を出力する複極電圧出力手段と、この複極電圧出力手段から出力される複極電圧信号の極性を出力レベルで指定する指定手段と、前記伝送線に流れる電流の変化を検出する電流変化検出手段と、前記電流変化検出手段により電流の変化が検出されると前記指定手段の出力レベルを反転させ、その後一定時間は前記指定手段の切換えを禁止する手段とを具備したことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項2】 二線伝送線と、前記二線伝送線に複極電圧信号を出力する複極電圧出力手段と、この複極電圧出力手段から出力される複極電圧信号の極性を出力レベルで指定する指定手段と、前記二線伝送線に供給される電圧を検出する電圧検出手段と、前記二線伝送線に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段により検出される電圧及び前記電流検出手段により検出される電流がゼロのときは、前記指定手段の出力レベルを保持すると共に、前記電圧検出手段により検出される電圧及び前記電流検出手段により検出される電流に基づいて前記指定手段の出力レベルを切り換える切換え手段とを具備したことを特徴とする信号伝送方式。

【図5】
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【図1】
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【図2】
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【図4】
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【図7】
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【図8】
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【図3】
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【図6】
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【図9】
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【特許番号】特許第3156309号(P3156309)
【登録日】平成13年2月9日(2001.2.9)
【発行日】平成13年4月16日(2001.4.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平3−278549
【出願日】平成3年9月30日(1991.9.30)
【公開番号】特開平5−95583
【公開日】平成5年4月16日(1993.4.16)
【審査請求日】平成10年9月22日(1998.9.22)
【出願人】(000003757)東芝ライテック株式会社 (2,710)