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技術 信号多重伝送装置、信号多重伝送システム及び信号多重伝送方法

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 井村米和
出願日 1996年5月28日 (24年6ヶ月経過) 出願番号 1996-133438
公開日 1997年12月12日 (23年0ヶ月経過) 公開番号 1997-319985
状態 未査定
技術分野 時分割方式以外の多重化通信方式 測定値信号、等のための伝送方式 流量計の細部 直流方式デジタル伝送
主要キーワード 信号弁別回路 変換ガス 各検出対象 多重信号伝送 単一伝送路 伝送ループ 信号多重伝送装置 メイン装置
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年12月12日)のものです。
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図面 (9)

課題

ハードウェア構成に変更を加えることなく、システム拡張伝送信号の追加等)が容易で、単一伝送路を介して容易に信号伝送を行なう。

解決手段

遅延手段10は、検出用電圧電圧遷移を第1の所定時間遅延させ、電圧検出手段11は、遅延手段10を介して伝送路2に印加されている電圧を検出し、第1切離手段12は、当該信号多重伝送装置4-1より後段に接続された他の信号多重伝送装置を伝送路2より電気的に切り離し、接続手段13は、て伝送路2に検出対象接点SWを接続し、この検出対象接点SWの状態に応じた多重信号伝送ループ電流)が伝送路2を介して外部の検出装置3に伝送される。このとき、外部の検出装置3は、伝送路2を流れる伝送ループ電流を検出し、その電流値判別することにより、各検出対象接点SWの状態及び検出動作多重信号伝送)の終了を確実に判別できる。

概要

背景

図8に従来の信号多重伝送ステムとしてのガスメータ信号多重伝送装置概要構成ブロック図を示す。ガスメータ信号多重伝送システム50は、ガスメータ51の検針部52から出力された遠隔検針用のガス流量対応信号S1 及びガスメータの異常検知部53から出力された異常検出信号S2 が入力され、ガス流量対応信号S1 と異常検出信号S2 とを互いに異なる波形パルス幅)を有する変換ガス流量対応信号CS1と変換異常検出信号CS2 に変換して出力する信号変換回路54,55と、変換ガス流量対応信号CS1 及び変換異常検出信号CS2 を単一伝送路を介して伝送可能なように多重化信号MSとする多重化回路56と、単一伝送路を介して伝送された多重化信号MSをガス流量対応信号S1 と異常検出信号S2 とに弁別してガス流量積算表示器57及び異常表示器58にそれぞれ出力する信号弁別回路59と、を備えて構成されている。

次に動作を説明する。ガスメータ51の検針部52からガス流量対応信号S1 が出力され、ガスメータ51の異常検知部53から異常検出信号S2 が出力されると、信号変換回路54,55は、ガス流量対応信号と異常検出信号とを互いに異なる波形(パルス幅)を有する変換ガス流量対応信号CS1 と変換異常検出信号CS2 に変換して多重化回路56に出力する。

多重化回路56は、入力された変換ガス流量対応信号CS1 及び変換異常検出信号CS2 を単一伝送路を介して伝送可能なように多重化信号MSに変換し、単一伝送路を介して信号弁別回路59に伝送する。信号弁別回路59は、伝送された多重化信号MSをガス流量対応信号S1 と異常検出信号S2 とに弁別してガス流量積算表示器57及び異常表示器58にそれぞれ出力する。

この結果、ガス流量積算表示器57は、ガス流量の積算を行なうとともに、積算結果を表示する。一方、異常表示器58は、異常があった旨を告知すべく表示を行なう。

概要

ハードウェア構成に変更を加えることなく、システム拡張伝送信号の追加等)が容易で、単一伝送路を介して容易に信号伝送を行なう。

遅延手段10は、検出用電圧電圧遷移を第1の所定時間遅延させ、電圧検出手段11は、遅延手段10を介して伝送路2に印加されている電圧を検出し、第1切離手段12は、当該信号多重伝送装置4-1より後段に接続された他の信号多重伝送装置を伝送路2より電気的に切り離し、接続手段13は、て伝送路2に検出対象接点SWを接続し、この検出対象接点SWの状態に応じた多重信号伝送ループ電流)が伝送路2を介して外部の検出装置3に伝送される。このとき、外部の検出装置3は、伝送路2を流れる伝送ループ電流を検出し、その電流値判別することにより、各検出対象接点SWの状態及び検出動作多重信号伝送)の終了を確実に判別できる。

目的

そこで、本発明の目的は、ハードウェア構成に変更を加えることなく、システム拡張(伝送信号の追加等)が容易で、単一伝送路を介して容易に信号伝送を行なえる信号多重伝送装置、信号多重伝送システム及び信号多重伝送方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

所定の検出用電圧印加される伝送ループを形成する伝送路にn個(n:2以上の整数)がカスケード接続されるとともに、対応する検出対象接点の状態を検出して前記伝送路を介して外部の検出装置に対して多重信号として伝送する信号多重伝送装置であって、前記伝送路に直列に挿入され、前記検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させる遅延手段と、前記遅延手段を介して前記伝送路に印加されている電圧を検出し電圧検出信号を出力する電圧検出手段と、第1制御信号に基づいて、当該信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を前記伝送路より電気的に切り離す第1切離手段と、第2制御信号に基づいて前記伝送路に前記検出対象接点を接続する接続手段と、第3制御信号に基づいて前記伝送路より前記電圧検出手段を電気的に切り離す第2切離手段と、前記電圧検出信号に基づいて、前記検出用電圧に相当する電圧が前記伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、前記第1制御信号及び前記第2制御信号を出力するとともに、前記第1制御信号及び前記第2制御信号の出力終了後、当該信号多重伝送装置を待機状態とすべく第3の所定時間の間、前記第3制御信号を出力する制御手段と、を備えたことを特徴とする信号多重伝送装置。

請求項2

請求項1記載の信号多重伝送装置において、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間であることを特徴とする信号多重伝送装置。

請求項3

請求項2記載の信号多重伝送装置において、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式で表されることを特徴とする信号多重伝送装置。T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)

請求項4

請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の信号多重伝送装置を有する信号多重伝送システムにおいて、前記伝送路に前記所定の検出用電圧を印加するとともに、前記伝送路を流れる伝送ループ電流を検出する検出手段と、前記伝送路にカスケード接続されたn(n:2以上の整数)個の前記信号多重伝送装置と、を備えたことを特徴とする信号多重伝送システム。

請求項5

請求項4記載の信号多重伝送システムにおいて、前記検出手段は、前記検出用電圧を印加した後、次式で表される時間TDET毎に前記伝送ループ電流を検出することを特徴とする信号多重伝送システム。TDET=k・T1(k:n以下の自然数、T1 :第1の所定時間)

請求項6

所定の検出用電圧が印加される伝送ループを形成する伝送路にn個(n:2以上の整数)の多重信号伝送装置がカスケード接続されるとともに、対応する検出対象接点の状態を検出して前記伝送路を介して外部の検出装置に対して多重信号として伝送する信号多重伝送方法であって、前記伝送路における前記検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させる遅延工程と、前記伝送路に印加されている電圧を検出する電圧検出工程と、前記検出用電圧に相当する電圧が前記伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、信号伝送を行なうべき信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を前記伝送路より電気的に切り離す切離工程と、前記検出用電圧に相当する電圧が前記伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、前記伝送路に前記検出対象接点を接続することにより前記多重信号を生成する信号生成工程と、前記第2の所定時間の経過後、第3の所定時間の間、前記電圧の検出及び前記多重信号の生成を禁止する検出・生成禁止工程と、を備えたことを特徴とする信号多重伝送方法。

請求項7

請求項6記載の信号多重伝送方法において、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間であることを特徴とする信号多重伝送方法。

請求項8

請求項7記載の信号多重伝送方法において、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式で表されることを特徴とする信号多重伝送方法。T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)

請求項9

請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の信号多重伝送方法において、前記伝送路に前記所定の検出用電圧を印加する電圧印加工程と、前記伝送路を流れる伝送ループ電流を検出する電流検出工程と、を備えたことを特徴とする信号多重伝送方法。

請求項10

請求項9記載の信号多重伝送方法において、前記電流検出工程は、前記電圧印加工程が前記検出用電圧を印加した後、次式で表される時間TDET毎に前記伝送ループ電流を検出することを特徴とする信号多重伝送方法。TDET=k・T1(k:n以下の自然数、T1 :第1の所定時間)

技術分野

で表される時間TDET毎に伝送ループ電流を検出するので、信号多重伝送装置を新たに追加した場合でも、検出手段におけるハードウェア構成を変更することなく、ソフトウェア的に対応することで容易に追加された信号多重伝送装置についても、当該信号多重伝送装置に接続されている検出対象接点の状態を判別することができる。

背景技術

0001

本発明は、信号多重伝送装置、信号多重伝送ステム及び信号多重伝送方法係り、特にガスメータに設けられた接点の開閉状態単一伝送路を介して伝送することが可能な信号多重伝送装置、信号多重伝送装置、信号多重伝送システム及び信号多重伝送方法を提供することにある。

0002

図8に従来の信号多重伝送システムとしてのガスメータ信号多重伝送装置の概要構成ブロック図を示す。ガスメータ信号多重伝送システム50は、ガスメータ51の検針部52から出力された遠隔検針用のガス流量対応信号S1 及びガスメータの異常検知部53から出力された異常検出信号S2 が入力され、ガス流量対応信号S1 と異常検出信号S2 とを互いに異なる波形パルス幅)を有する変換ガス流量対応信号CS1と変換異常検出信号CS2 に変換して出力する信号変換回路54,55と、変換ガス流量対応信号CS1 及び変換異常検出信号CS2 を単一伝送路を介して伝送可能なように多重化信号MSとする多重化回路56と、単一伝送路を介して伝送された多重化信号MSをガス流量対応信号S1 と異常検出信号S2 とに弁別してガス流量積算表示器57及び異常表示器58にそれぞれ出力する信号弁別回路59と、を備えて構成されている。

0003

次に動作を説明する。ガスメータ51の検針部52からガス流量対応信号S1 が出力され、ガスメータ51の異常検知部53から異常検出信号S2 が出力されると、信号変換回路54,55は、ガス流量対応信号と異常検出信号とを互いに異なる波形(パルス幅)を有する変換ガス流量対応信号CS1 と変換異常検出信号CS2 に変換して多重化回路56に出力する。

0004

多重化回路56は、入力された変換ガス流量対応信号CS1 及び変換異常検出信号CS2 を単一伝送路を介して伝送可能なように多重化信号MSに変換し、単一伝送路を介して信号弁別回路59に伝送する。信号弁別回路59は、伝送された多重化信号MSをガス流量対応信号S1 と異常検出信号S2 とに弁別してガス流量積算表示器57及び異常表示器58にそれぞれ出力する。

発明が解決しようとする課題

0005

この結果、ガス流量積算表示器57は、ガス流量の積算を行なうとともに、積算結果を表示する。一方、異常表示器58は、異常があった旨を告知すべく表示を行なう。

0006

上記従来のガスメータ信号多重伝送システム50においては、多重化信号MSを生成するに際し、信号変換回路54,55によりガス流量対応信号S1 と異常検出信号S2 とを弁別可能なように異なる波形(パルス幅)を有する信号CS1,CS2 に変換してから多重化回路56で多重化しており、パルス幅が異なる点に基づいて信号弁別回路59は信号弁別を行なっている。

0007

従って、上記従来のガスメータ多重伝送システム50において、伝送すべき信号を追加するような場合には、信号弁別回路59のサンプリングタイミング等を変更したり、信号変換回路を追加する必要があるため、ハードウェア構成を変更しなければならないという問題点があった。

0008

また、上記従来のガスメータ多重伝送システム50においては、多重化回路への信号入力並列であるため、伝送すべき信号を追加すべく、多重化の対象となる新たな装置を接続しようとする場合には、多重化回路56のハードウェア構成を変更しなければならず、システム拡張が困難であるという問題点があった。

課題を解決するための手段

0009

そこで、本発明の目的は、ハードウェア構成に変更を加えることなく、システム拡張(伝送信号の追加等)が容易で、単一伝送路を介して容易に信号伝送を行なえる信号多重伝送装置、信号多重伝送システム及び信号多重伝送方法を提供することにある。

0010

上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、所定の検出用電圧印加される伝送ループを形成する伝送路にn個(n:2以上の整数)がカスケード接続されるとともに、対応する検出対象接点の状態を検出して前記伝送路を介して外部の検出装置に対して多重信号として伝送する信号多重伝送装置であって、前記伝送路に直列に挿入され、前記検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させる遅延手段と、前記遅延手段を介して前記伝送路に印加されている電圧を検出し電圧検出信号を出力する電圧検出手段と、第1制御信号に基づいて、当該信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を前記伝送路より電気的に切り離す第1切離手段と、第2制御信号に基づいて前記伝送路に前記検出対象接点を接続する接続手段と、第3制御信号に基づいて前記伝送路より前記電圧検出手段を電気的に切り離す第2切離手段と、前記電圧検出信号に基づいて、前記検出用電圧に相当する電圧が前記伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、前記第1制御信号及び前記第2制御信号を出力するとともに、前記第1制御信号及び前記第2制御信号の出力終了後、当該信号多重伝送装置を待機状態とすべく第3の所定時間の間、前記第3制御信号を出力する制御手段と、を備えて構成する。

0011

請求項1記載の発明によれば、遅延手段は、検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させる。これと並行して電圧検出手段は、遅延手段を介して伝送路に印加されている電圧を検出し電圧検出信号を制御手段に出力する。

0012

制御手段は、電圧検出信号に基づいて、検出用電圧に相当する電圧が前記伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、第1制御信号を第1切離手段に出力し、第2制御信号を接続手段に出力する。第1切離手段は、第1制御信号に基づいて、当該信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を前記伝送路より電気的に切り離し、接続手段は、第2制御信号に基づいて伝送路に検出対象接点を接続する。

0013

伝送路に検出対象接点が接続されることにより、この検出対象接点の状態に応じた多重信号(伝送ループ電流)が伝送路を介して外部の検出装置に伝送されることとなる。そして、制御手段は、第1制御信号及び第2制御信号の出力終了後、第3制御信号を第2切離手段に出力し、第2切離手段は、第3制御信号に基づいて伝送路より電圧検出手段を電気的に切り離すことにより、第3の所定時間の間、すなわち、後段に接続された他の信号多重伝送装置の多重信号伝送が終了するまで当該信号多重伝送装置を待機状態とする。

0014

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間であるように構成する。請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間とするので、多重信号の伝送が終了した信号多重伝送装置は、他の信号多重伝送装置が多重信号伝送を終了するまで待機することとなり、確実に多重信号を伝送することができる。

0015

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式で表されるように構成する。

0016

T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の作用に加えて、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式、
T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)
で表されるように設定するので、全ての信号多重伝送装置が多重信号を伝送するまで多重信号の伝送が終了した各信号多重伝送装置は待機することとなり、より確実に多重信号を伝送することができる。

0017

請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の信号多重伝送装置を有する信号多重伝送システムにおいて、前記伝送路に前記所定の検出用電圧を印加するとともに、前記伝送路を流れる伝送ループ電流を検出する検出手段と、前記伝送路にカスケード接続されたn(n:2以上の整数)個の前記信号多重伝送装置と、を備えて構成する。

0018

請求項4記載の発明によれば、検出手段は、伝送路に前記所定の検出用電圧を印加するとともに、n個の信号多重伝送装置が伝送路を介して伝送する多重信号、すなわち、伝送路を流れる伝送ループ電流を検出する。請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記検出手段は、前記検出用電圧を印加した後、次式で表される時間TDET毎に前記伝送ループ電流を検出するように構成する。

0019

TDET=k・T1
(k:n以下の自然数、T1 :第1の所定時間)
請求項5記載の発明によれば、請求項4記載の発明の作用に加えて、検出手段は、検出用電圧を印加した後、次式、
TDET=k・T1
で表される時間TDET毎に伝送ループ電流を検出する。

0020

請求項6記載の発明は、所定の検出用電圧が印加される伝送ループを形成する伝送路にn個(n:2以上の整数)の多重信号伝送装置がカスケード接続されるとともに、対応する検出対象接点の状態を検出して前記伝送路を介して外部の検出装置に対して多重信号として伝送する信号多重伝送方法であって、前記伝送路における前記検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させる遅延工程と、前記伝送路に印加されている電圧を検出する電圧検出工程と、前記検出用電圧に相当する電圧が前記伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、信号伝送を行なうべき信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を前記伝送路より電気的に切り離す切離工程と、前記検出用電圧に相当する電圧が前記伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、前記伝送路に前記検出対象接点を接続することにより前記多重信号を生成する信号生成工程と、前記第2の所定時間の経過後、第3の所定時間の間、前記電圧の検出及び前記多重信号の生成を禁止する検出・生成禁止工程と、を備えて構成する。

0021

請求項6記載の発明によれば、所定の検出用電圧が印加される伝送ループを形成する伝送路にn個(n:2以上の整数)の多重信号伝送装置がカスケード接続されるとともに、対応する検出対象接点の状態を検出して前記伝送路を介して外部の検出装置に対して多重信号として伝送する信号多重伝送方法であって、遅延工程は、前記伝送路における前記検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させ、電圧検出工程は、伝送路に印加されている電圧を検出する。

0022

これらと並行して切離工程は、検出用電圧に相当する電圧が伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、信号伝送を行なうべき信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を伝送路より電気的に切り離し、信号生成工程は、後段に接続された他の信号多重伝送装置を伝送路より電気的に切り離された状態で伝送路に前記検出対象接点を接続することにより前記多重信号を生成する。

0023

そして、検出・生成禁止工程は、第2の所定時間の経過後、すなわち、信号伝送を行なうべき信号多重伝送装置の多重信号伝送が終了してから、第3の所定時間の間、前記電圧の検出及び前記多重信号の生成を禁止し、他の信号多重伝送装置に多重信号伝送を行なわせる。

0024

請求項7記載の発明は、請求項6記載の信号多重伝送方法において、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間であるように構成する。

0025

請求項7記載の発明によれば、請求項6記載の信号多重伝送方法において、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間とするので、多重信号の伝送が終了した信号多重伝送装置は、他の信号多重伝送装置が多重信号伝送を終了するまで待機することとなり、確実に多重信号を伝送することができる。

0026

請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式で表されるように構成する。

0027

T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)
請求項8記載の発明によれば、請求項7記載の発明の作用に加えて、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式、
T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)
で表されるように設定するので、全ての信号多重伝送装置が多重信号を伝送するまで多重信号の伝送が終了した各信号多重伝送装置は待機することとなり、より確実に多重信号を伝送することができる。

0028

請求項9記載の発明は、請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の発明において、前記伝送路に前記所定の検出用電圧を印加する電圧印加工程と、前記伝送路を流れる伝送ループ電流を検出する電流検出工程と、を備えて構成する。請求項9記載の発明によれば、請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の発明の作用に加えて、電圧印加工程は、伝送路に所定の検出用電圧を印加する。

0029

そして、電流検出工程は、各信号多重伝送装置が検出対象接点を伝送路に接続することにより、伝送路を流れる伝送ループ電流を検出する。請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明において、前記電流検出工程は、前記電圧印加工程が前記検出用電圧を印加した後、次式で表される時間TDET毎に前記伝送ループ電流を検出するように構成する。

発明を実施するための最良の形態

0030

TDET=k・T1
(k:n以下の自然数、T1 :第1の所定時間)
請求項10記載の発明によれば、請求項9記載の発明の作用に加えて、前記電流検出工程は、前記電圧印加工程が前記検出用電圧を印加した後、次式、
TDET=k・T1
で表される時間TDET毎に伝送ループ電流を検出する。

0031

次に図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。図1に信号多重伝送システムの概要構成ブロック図を示す。信号多重伝送システム1は、大別すると、信号伝送を行なうための伝送ループを形成する単一の伝送路2と、伝送路2に接続され、伝送路2に検出用電圧を印加するとともに、伝送ループ電流(3値電流)を検出するメイン装置3と、対応する検出対象接点が接続され、当該接続された検出対象接点SWの開閉状態を伝送路2を介してメイン装置3側に伝送するn個の端子入力中継装置4-1〜4-nと、を備えて構成されている。

0032

この場合において、端子入力中継装置4-1〜4-nは伝送路2にカスケード接続されている。図2に入力中継装置の一例として端子入力中継装置4-1の概要構成ブロック図を示す。

0033

端子入力中継装置4-1は、検出用電圧の電圧遷移を第1所定時間T1 だけ遅延させて伝送する遅延手段として機能する遅延回路10と、遅延回路10を介して伝送路2に印加されている検出用電圧を検出し電圧検出信号SVDETを出力する電圧検出手段として機能する電圧検出回路11と、第1制御信号SC1に基づいて、当該端子入力中継装置4-1より後段に接続された他の信号多重伝送装置4-2〜4-nを伝送路2より電気的に切り離す第1切離手段として機能する第1スイッチ12と、第2制御信号SC2に基づいて伝送路2に外部の検出対象接点SWを接続する接続手段として機能する第2スイッチ13と、第3制御信号SC3に基づいて伝送路2より電圧検出回路11を電気的に切り離す第2切離手段として機能する第3スイッチ14と、電圧検出信号SVDETに基づいて、検出用電圧に相当する電圧が伝送路2に印加されたことを検出してから第2所定時間T2 の間、第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力するとともに、第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2の出力終了後、当該端子入力中継装置4-1を待機状態とすべく第3所定時間T3 の間、第3制御信号SC3を出力する制御手段として機能するコントローラ15と、を備えて構成されている。

0034

この場合において、第2所定時間T2 は、メイン装置3が伝送ループ電流を検出するために当該伝送ループ電流を保持するための時間である。また、第3所定時間T3 は、当該端子入力中継装置4-1の後段に接続されている他の全ての端子入力中継装置4-2〜4-nが信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間に設定されている。

0035

より詳細には、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に端子入力中継装置4-mが伝送路2に接続されている場合に、当該第m番目の端子入力中継装置4-mに対応する第3所定時間T3mは、次式で表される。
T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)
より具体的には、端子入力中継装置4-1の場合(すなわち、m=1の場合)で、伝送路2に接続されている端子入力中継装置数n=3の場合には、
T31=T1 ・(3・(3+1)−1・(1+1))/2+T2 ・(3−1)=5T1 +2T2
となる。なお、この端子入力中継装置数n及び接続順番mは予め全ての端子入力中継装置のコントローラに設定されている。

0036

次に図3乃至図6を参照して端子入力中継装置の動作について説明する。この場合において、説明の簡略化のため、端子入力中継装置数n=3の場合について端子入力中継装置4-1の動作を中心として説明する。また、全ての検出対象接点SWは閉状態にあるものとする。

0037

初期状態において、端子入力中継装置4-1〜4-3のコントローラ15は、図3(a)に示すように、第1制御信号SC1及び第3制御信号SC3により第1スイッチ12及び第3スイッチ14を閉状態としている。図6に示す時刻t0 において、メイン装置3が伝送路2に検出用電圧V1 を印加を開始すると、端子入力中継装置4-1の遅延回路10は、検出用電圧の電圧遷移を第1所定時間T1 だけ遅延させて伝送する。

0038

このとき、電圧検出回路11の入力抵抗をZ1 とすると、メイン装置3で検出される伝送ループ電流ILOOPは、
ILOOP=V1 /Z1=I1
となる(図6(d)参照)。

0039

これらと並行して、端子入力中継装置4-1の電圧検出回路11は、遅延回路10を介して伝送路2に印加されている電圧を検出し、時刻t1 (=t0 +T1 )に検出した電圧が検出用電圧V1 に達すると(図6(a)参照)、電圧検出信号SVDETをコントローラ15に出力する。

0040

これにより端子入力中継装置4-1のコントローラ15は、第1制御信号SC1により、図3(b)に示すように、第1スイッチ12を開状態とする。この結果、端子入力中継装置4-2及び端子入力中継装置4-3の電圧検出回路11の検出電圧は0[V]となる(図6(b)、(c)、時刻t1 参照)。

0041

さらに時刻t1 において、端子入力中継装置4-1のコントローラ15は、第2制御信号SC2により第2スイッチ13を閉状態とし(図4(a)参照)、検出対象接点SWを伝送路2に接続する。この結果、検出対象接点SWが閉状態にあるので、検出対象接点SWの入力抵抗をZ2 とすれば、伝送路2に電圧検出回路11の入力抵抗Z1 と検出対象接点SWの入力抵抗Z2 が並列に接続されることとなり、電圧検出回路11の入力抵抗Z1 及び検出対象接点SWの入力抵抗Z2 の合成抵抗Z3 は、電圧検出回路11の入力抵抗Z1 よりも小さくなる。

0042

Z3 =(Z1 +Z2 )/(Z1 ・Z2 )<Z1
従って、メイン装置3で検出される伝送ループ電流ILOOPは、
ILOOP=V1 /Z1=I2
であり、
I2 >I1
となる(図6(d)参照)。

0043

すなわち、端子入力中継装置4-1に接続されている検出対象接点SWが閉状態になっていれば、
伝送ループ電流ILOOP=I2
であり、端子入力中継装置4-1に接続されている検出対象接点SWが開状態になっていれば、
伝送ループ電流ILOOP=I1
となる。

0044

これにより、図6に示す時刻t1 〜時刻t2 の間(時間T2 相当)にメイン装置3が伝送ループ電流ILOOPを検出することにより、容易に端子入力中継装置4-1に接続されている検出対象接点SWの開閉状態を知ることができる。このメイン装置3における伝送ループ電流ILOOPの検出処理については、後述する。

0045

次に端子入力中継装置4-1のコントローラ15は、時刻t2 になると、図4(b)に示すように、第1制御信号SC1、第2制御信号SC2及び第3制御信号SC3により、第1スイッチ12を閉状態、第2スイッチ13及び第3スイッチ14を開状態とする。

0046

この第2スイッチ13及び第3スイッチ14の開状態は、少なくとも端子入力中継装置4-3に接続されている検出対象接点SWに対応する伝送ループ電流ILOOPをメイン装置3が検出終了するまで保持される。より具体的には、例えば、時刻t2 から上述した時間T31(=5T1 +2T2)が経過するまでの時間保持される。

0047

この結果、端子入力中継装置4-1は、遅延回路10のみが伝送路2に直列に接続されている状態と等価となる。図6に示す時刻t2 において、端子入力中継装置4-1 の遅延回路10及び端子入力中継装置4-2の遅延回路10は、検出用電圧の電圧遷移を第1所定時間T1 の2倍だけ遅延させて伝送する。

0048

これらと並行して、端子入力中継装置4-2の電圧検出回路11は、二つの遅延回路10を介して伝送路2に印加されている電圧を検出し、時刻t3 (=t2 +2・T1 )に検出した電圧が検出用電圧V1 に達すると(図6(b)参照)、電圧検出信号SVDETをコントローラ15に出力する。

0049

これにより端子入力中継装置4-2のコントローラ15は、第1制御信号SC1により、図5(a)に示すように、第1スイッチ12を開状態とする。この結果、端子入力中継装置4-3の電圧検出回路11の検出電圧は終端抵抗RTに対応する電圧VRTとなる(図6(c)、時刻t3 参照)。

0050

さらに時刻t3 において、端子入力中継装置4-2のコントローラ15は、第2制御信号SC2により第2スイッチ13を閉状態とし(図5(b)参照)、検出対象接点SWを伝送路2に接続する。この結果、検出対象接点SWが閉状態にあるので、検出対象接点SWの入力抵抗をZ2 とすれば、伝送路2に電圧検出回路11の入力抵抗Z1 と検出対象接点SWの入力抵抗Z2 が並列に接続されることとなり、電圧検出回路11の入力抵抗Z1 及び検出対象接点SWの入力抵抗Z2 の合成抵抗Z3 は、電圧検出回路11の入力抵抗Z1 よりも小さくなる。

0051

Z3 =(Z1 +Z2 )/(Z1 ・Z2 )<Z1
従って、メイン装置3で検出される伝送ループ電流ILOOPは、
ILOOP=V1 /Z1=I2
であり、
I2 >I1
となる(図6(d)参照)。

0052

すなわち、端子入力中継装置4-2に接続されている検出対象接点SWが閉状態になっていれば、
伝送ループ電流ILOOP=I2
であり、端子入力中継装置4-2に接続されている検出対象接点SWが開状態になっていれば、
伝送ループ電流ILOOP=I1
となる。

0053

これにより、図6に示す時刻t3 〜時刻t4 の間(時間T2 相当)にメイン装置3が伝送ループ電流ILOOPを検出することにより、容易に端子入力中継装置4-2に接続されている検出対象接点SWの開閉状態を知ることができる。同様の処理によりメイン装置3は、図6に示す時刻t5 〜時刻t6 の間(時間T2 相当)の伝送ループ電流ILOOPを検出することにより、端子入力中継装置4-3に接続されている検出対象接点SWの開閉状態を容易に知ることができることとなる。

0054

そして、端子入力中継装置4-3の伝送ループ電流ILOOPの検出終了後は、再び伝送ループ電流ILOOPは、終端抵抗RTに対応する電流I0 となり、メイン装置3は、伝送ループ電流ILOOPの検出終了として、以下、同様に伝送ループ電流ILOOPの検出処理を繰り返すこととなる。

0055

次に図7フローチャートを参照してメイン装置3の伝送ループ電流ILOOPの検出処理について説明する。メイン装置3は、待機状態において、測定タイミング設定用変数N=1とする(ステップS1)。

0056

つづいて、メイン装置3は、図6に示した時刻t0 において、伝送路2に検出用電圧V1 を印加する(ステップS2)。次にメイン装置3は、待ち時間TWAITを次式により算出するとともに、算出した待ち時間TWAITが経過するまで待機する(ステップS3)。

0057

TWAIT=N・T1 +T2 /2
なお、上記待ち時間TWAITの式における「T2 /2」の項は一例であり、「T2 /2」の項に代えて0〜T2 範囲内で適宜選択することが可能である。次にメイン装置3は、伝送ループ電流ILOOPを検出し、伝送ループ電流ILOOP=I1 ならば、対応する検出対象接点SWが開状態(OFF)であり、伝送ループ電流ILOOP=I2 ならば、対応する検出対象接点SWが閉状態(ON)であると判別する(ステップS4)
次にメイン装置3は、伝送ループ電流ILOOP=I0 になったか否かを判別し(ステップS5)、伝送ループ電流ILOOP=I0 ならば、伝送ループ電流ILOOPの検出終了として処理をステップS1に移行する。

0058

伝送ループ電流ILOOP=I0 ではないならば、
N=N+1
として(ステップS6)、ステップS3に移行し、次に測定すべき端子入力中継装置の測定タイミングまで待機状態となる。

0059

以上の説明のように、メイン装置3は、検出した伝送ループ電流ILOOPに基づいて、すなわち、上述の例の場合、伝送ループ電流ILOOP=I0 となるまでは、単に測定タイミングの制御を行なうだけで全ての端子入力中継装置についての測定を行なえる。

0060

従って、端子入力中継装置を追加する場合でも、メイン装置3側の処理及びハードウェア構成に変更が必要となることがなく、容易にソフトウェア的な対応をするだけで、新たな端子入力中継装置4-Xをカスケード接続により多連接続してシステム拡張を行なえることとなる。

0061

請求項1記載の発明によれば、遅延手段は、検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させ、電圧検出手段は、遅延手段を介して伝送路に印加されている電圧を検出し電圧検出信号を制御手段に出力する。

0062

そして制御手段の制御下で、第1切離手段は、第1制御信号に基づいて、当該信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を前記伝送路より電気的に切り離し、接続手段は、第2制御信号に基づいて伝送路に検出対象接点を接続し、この検出対象接点の状態に応じた多重信号(伝送ループ電流)が伝送路を介して外部の検出装置に伝送される。

0063

制御手段は、第1制御信号及び第2制御信号の出力終了後、第3制御信号を第2切離手段に出力し、第2切離手段は、第3制御信号に基づいて伝送路より電圧検出手段を電気的に切り離すことにより、第3の所定時間の間、すなわち、後段に接続された他の信号多重伝送装置の多重信号伝送が終了するまで当該信号多重伝送装置を待機状態とするので、時分割で確実に各多重信号伝送装置が送出する多重信号を外部の検出装置に伝送路を介して伝送することができる。

0064

さらに、制御手段は、伝送路に新たな多重信号伝送装置を接続したとしても、全ての多重信号伝送装置が多重信号の送出するまで、すなわち、全ての多重信号伝送装置が待機状態になるまでは、多重信号を送出を終了した当該多重信号伝送装置を待機状態とするため、外部の検出装置に対して全ての多重信号伝送装置からの多重信号が伝送され、外部の検出装置は、全ての多重信号伝送装置に接続されている検出対象接点の状態を確実に知ることが可能となる。

0065

請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間とするので、多重信号の伝送が終了した信号多重伝送装置は、他の信号多重伝送装置が多重信号伝送を終了するまで待機することとなり、確実に外部の検出装置に多重信号を伝送することができる。

0066

請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の作用に加えて、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式、
T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)
で表されるように設定するので、全ての信号多重伝送装置が多重信号を伝送するまで多重信号の伝送が終了した各信号多重伝送装置は待機することとなり、より確実に外部の検出装置は、全ての多重信号伝送装置に接続されている検出対象接点の状態を確実に知ることが可能となる。

0067

請求項4記載の発明によれば、検出手段は、伝送路に前記所定の検出用電圧を印加するとともに、n個の信号多重伝送装置が伝送路を介して伝送する多重信号、すなわち、伝送路を流れる伝送ループ電流を検出するので、多重信号を伝送している一の信号多重伝送装置に接続されている検出対象接点が閉状態にある場合の伝送ループ電流値、多重信号を伝送している一の信号多重伝送装置に接続されている検出対象接点が開状態にある場合の伝送ループ電流値、全ての信号多重伝送装置が待機状態にある場合の伝送ループ電流値を判別することにより、各検出対象接点の状態及び検出動作(多重信号伝送)の終了を確実に判別することができる。

0068

請求項5記載の発明によれば、請求項4記載の発明の作用に加えて、検出手段は、検出用電圧を印加した後、次式、
TDET=k・T1
で表される時間TDET毎に伝送ループ電流を検出するので、信号多重伝送装置を新たに追加した場合でも、検出手段におけるハードウェア構成を変更することなく、ソフトウェア的に対応することで容易に追加された信号多重伝送装置についても、当該信号多重伝送装置に接続されている検出対象接点の状態を判別することができる。

0069

請求項6記載の発明によれば、遅延工程は、前記伝送路における前記検出用電圧の電圧遷移を第1の所定時間遅延させ、電圧検出工程は、伝送路に印加されている電圧を検出し、切離工程は、検出用電圧に相当する電圧が伝送路に印加されたことを検出してから第2の所定時間の間、信号伝送を行なうべき信号多重伝送装置より後段に接続された他の信号多重伝送装置を伝送路より電気的に切り離し、信号生成工程は、後段に接続された他の信号多重伝送装置が伝送路より電気的に切り離された状態で伝送路に検出対象接点を接続することにより多重信号を生成し、検出・生成禁止工程は、第2の所定時間の経過後、すなわち、信号伝送を行なうべき信号多重伝送装置の多重信号伝送が終了してから、第3の所定時間の間、前記電圧の検出及び前記多重信号の生成を禁止し、他の信号多重伝送装置に多重信号伝送を行なわせるので、時分割で確実に各多重信号伝送装置が送出する多重信号を伝送することができる。

0070

さらに、伝送路に新たな多重信号伝送装置を接続したとしても、全ての多重信号伝送装置が多重信号の送出するまで、すなわち、全ての多重信号伝送装置が待機状態になるまでは、多重信号を送出を終了した当該多重信号伝送装置を待機状態とするため、外部の検出装置に対して全ての多重信号伝送装置からの多重信号が伝送され、全ての多重信号伝送装置に接続されている検出対象接点の状態を確実に知ることが可能となる。

0071

請求項7記載の発明によれば、請求項6記載の信号多重伝送方法において、前記第3の所定時間は、当該信号多重伝送装置の後段に接続されている他の全ての信号多重伝送装置が信号伝送を行なうのに必要な時間の和に相当する時間とするので、多重信号の伝送が終了した信号多重伝送装置は、他の信号多重伝送装置が多重信号伝送を終了するまで待機することとなり、確実に多重信号を伝送することができる。

0072

請求項8記載の発明によれば、請求項7記載の発明の作用に加えて、前記第1の所定時間をT1 とし、前記第2の所定時間をT2 とし、第m番目(m:自然数、かつ、m≦n)に当該信号多重伝送装置が前記伝送路に接続された場合に、当該第m番目の信号多重伝送装置に対応する前記第3の所定時間T3は、次式、
T3m=T1 ・(n・(n+1)−m・(m+1))/2+T2 ・(n−m)
で表されるように設定するので、全ての信号多重伝送装置が多重信号を伝送するまで多重信号の伝送が終了した各信号多重伝送装置は待機することとなり、より確実に多重信号を伝送することができ、全ての多重信号伝送装置に接続されている検出対象接点の状態を確実に知ることが可能となる。

0073

請求項9記載の発明によれば、請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の発明の作用に加えて、電圧印加工程は、伝送路に所定の検出用電圧を印加し、電流検出工程は、各信号多重伝送装置が検出対象接点を伝送路に接続することにより、伝送路を流れる伝送ループ電流を検出するので、多重信号を伝送している一の信号多重伝送装置に接続されている検出対象接点が閉状態にある場合の伝送ループ電流値、多重信号を伝送している一の信号多重伝送装置に接続されている検出対象接点が開状態にある場合の伝送ループ電流値、全ての信号多重伝送装置が待機状態にある場合の伝送ループ電流値を判別することにより、各検出対象接点の状態及び検出動作(多重信号伝送)の終了を確実に判別することができる。

図面の簡単な説明

0074

請求項10記載の発明によれば、請求項9記載の発明の作用に加えて、前記電流検出工程は、前記電圧印加工程が前記検出用電圧を印加した後、次式、
TDET=k・T1

--

0075

図1信号多重伝送システムの概要構成ブロック図である。
図2端子入力中継装置4-1の概要構成ブロック図である。
図3実施形態の動作説明図(その1)である。
図4実施形態の動作説明図(その2)である。
図5実施形態の動作説明図(その3)である。
図6実施形態の動作タイミングチャートである。
図7メイン装置の処理フローチャートである。
図8従来のガスメータ信号多重伝送システムの概要構成ブロック図である。

0076

1信号多重伝送システム
2伝送路
3メイン装置
4-1〜4-n端子入力中継装置
10遅延回路
11電圧検出回路
12 第1スイッチ
13 第2スイッチ
14 第3スイッチ
15コントローラ
SC1 第1制御信号
SC2 第2制御信号
SC3 第3制御信号
SVDET電圧検出信号
SW検出対象接点
T1 第1所定時間
T2 第2所定時間
T3 第3所定時間

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