(57)【要約】【課題】制御信号及び／又は監視信号を伝送する伝送線の断線を検出すると共に、信号伝送を停止しないようにバックアップする。【解決手段】制御・監視信号伝送システムは、親局１３と、対応する被制御装置１２に接続される複数の子局１１と、親局１３と複数の子局１１との間を接続し、複数の被制御装置１２に共通のデータ信号線であって、互いに並列に接続された可動部分配線２４からなる第１及び第２の伝送系列を含み、親局１３に対してループを構成するデータ信号線と、第２の伝送系列に設けられ、第１及び第２の伝送系列のいずれかの断線を検出し、第１及び第２の伝送系列のいずれか一方が断線した場合、その他方により制御信号及び監視信号の伝送を継続して行う伝送２重化部１８とを備える。【選択図】図１
2006165656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が被制御部及び前記被制御部を監視するセンサ部を含む複数の被制御装置からなり、
データ信号線を介して制御信号を前記被制御部に伝送しかつ前記センサ部からの監視信号を伝送する制御・監視信号伝送システムにおいて、
前記データ信号線に接続される親局であって、クロックに前記制御信号を重畳して前記データ信号線に出力し、かつ、前記クロックに重畳された監視信号を検出する親局と、
前記複数の被制御装置に対応して設けられ、前記データ信号線及び対応する被制御装置に接続される複数の子局であって、その各々が、前記クロックに重畳された前記制御信号を抽出し、かつ、対応する前記センサ部の信号に応じて前記クロックに監視信号を重畳して前記データ信号線に出力する複数の子局と、
前記親局と複数の子局との間を接続し前記複数の被制御装置に共通のデータ信号線であって、極性の異なる信号を伝送する第１及び第２のデータ信号線からなり、前記第１及び第２のデータ信号線の各々が前記親局に対してループを構成し、前記ループを構成することにより前記親局と複数の子局の各々との間に第１及び第２の伝送系列を構成し、前記第１及び第２の伝送系列の各々が可動部分を含むデータ信号線と、
前記第１及び第２のデータ信号線の各々の前記第２の伝送系列に挿入された第１及び第２のスイッチ手段を備え、前記第１及び第２のスイッチ手段をオフとすることにより前記第１及び第２のデータ信号線の各々のループを分離した状態で前記第１及び第２のデータ信号線の前記第１及び第２の伝送系列の断線を検出し、前記第１及び第２のデータ信号線のいずれかの前記第１の伝送系列が断線した場合、これに対応する第１及び第２のスイッチ手段のいずれかをオンとすることにより当該対応する前記第２の伝送系列により前記制御信号及び監視信号の伝送を継続して行う伝送２重化部とを備える
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記伝送２重化部が、前記第１及び第２のデータ信号線の断線と前記第１及び第２の伝送系列の断線とを別々に検出することにより、前記第１及び第２のデータ信号線の前記第１及び第２の伝送系列の断線を検出して表示する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記伝送２重化部が、前記第１データ信号線の前記第１のスイッチ手段により分離されたループの一方と、前記第２データ信号線の前記第２のスイッチ手段により分離されたループの他方であって前記第１データ信号線の分離されたループの他方に対応する部分との間の信号の差異に基づいて、及び、前記第１データ信号線の前記第１のスイッチ手段により分離されたループの他方と、前記第２データ信号線の前記第２のスイッチ手段により分離されたループの一方であって前記第１データ信号線の分離されたループの一方に対応する部分との間の信号の差異に基づいて、前記第１及び第２データ信号線のいずれが断線したかを検出する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項４】
請求項１において、
前記伝送２重化部は、前記クロックの複数の周期からなる伝送のサイクルの先頭を定めるスタート信号に基づいて、前記第１及び第２のデータ信号線の前記第１及び第２の伝送系列の断線を検出する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項５】
請求項１において、当該制御・監視信号伝送システムが、更に、
前記第１及び第２のデータ信号線に所定の期間だけエンド応答を返信するエンド応答部を備え、
前記伝送２重化部が、少なくとも前記所定の期間において前記第１及び第２のスイッチ手段をオフとして、前記エンド応答部からの前記エンド応答を検出することにより、前記第１及び第２の伝送系列のいずれが断線したかを検出する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項６】
信号を送信する信号送信部と、
前記信号を受信する信号受信部と、
前記信号送信部と信号受信部との間を接続する信号線であって、極性の異なる信号を送信する第１及び第２の信号線からなり、前記第１及び第２の信号線の各々が前記信号送信部に対してループを構成し、前記ループを構成することにより前記信号送信部と信号受信部との間に第１及び第２の送信系列を構成する信号線と、
前記第１及び第２の信号線の各々の前記第２の送信系列に挿入された第１及び第２のスイッチ手段を備え、前記第１及び第２のスイッチ手段をオフとすることにより前記第１及び第２の信号線の各々のループを分離した状態で前記第１及び第２の信号線の前記第１及び第２の送信系列の断線を検出し、前記第１及び第２の信号線のいずれかの前記第１の送信系列が断線した場合、これに対応する第１及び第２のスイッチ手段のいずれかをオンとすることにより当該対応する前記第２の送信系列により前記信号の供給を継続して行う送信２重化部とを備える
ことを特徴とする電子装置。
【請求項７】
請求項６において、当該電子装置は、更に、
複数の前記信号線を備え、
前記送信２重化部は、前記複数の信号線の中から選択された少なくとも１つの信号線について設けられる
ことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御・監視信号伝送システム及び電子装置に関し、特に、制御部から離れた位置にある機器の被制御部に伝送される当該被制御部を駆動する制御信号及び／又は機器の状態を検出するセンサ部から制御部に伝送される監視信号を、クロック信号に重畳して伝送するための伝送線の断線を検出しバックアップする断線検出機能を備える制御・監視信号伝送システム、及び、同様の断線検出機能を備える電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シーケンスコントローラ、プログラマブルコントローラ、コンピュータなどの制御部から制御信号を送信して離れた位置にある多数の被制御機器（例えば、モータ、ソレノイド、電磁弁、リレー、サイリスタ、ランプ等の受動的部品、発振回路、演算回路及びデータ処理回路等の能動的回路装置等）を駆動制御するとともに各機器の状態を検出するセンサ部（リードスイッチ、マイクロスイッチ、押釦スイッチなどのオン、オフの状態）からの監視信号を伝送して制御部に供給することは広く自動制御の技術分野において用いられている。
【０００３】
そのような技術において、制御部と被制御部の間および、制御部とセンサ部の相互の接続のための信号線について、近年の被制御装置の小型化に伴う省配線の要求がある。そこで、電源を含むクロック信号の線路に、各クロック対応に１つ（１ビット）の制御信号（またはセンサ信号）を重畳することにより、配線を少なくする技術が提案されている（特許文献１及び２）。更に、親局に入力ユニットと出力ユニットを接続し、親局から電源に重畳したクロック信号を共通のデータ信号線に出力することにより、制御部と被制御部およびセンサ部間の双方向の高速な信号伝送を、簡易な構成で実現する技術が提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平０１−０７２６２３号公報
【特許文献２】特開平０１−０８９８３９号公報
【特許文献３】特開平０３−００６９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
省配線の要求の強い装置として、例えばロボットがある。ロボットにおいては、通常、被制御部およびセンサ部は当該ロボットの可動部分よりも先（例えば、ロボットのアームの先端部分等）に設けられる。当該可動部分は所定の範囲で自在に動けなければならないので、被制御部およびセンサ部への信号伝送のための伝送線における当該可動部分としては、可動ケーブルが用いられる。
【０００５】
しかし、アーム等の可動部分の動きが極めて頻繁であるために、その駆動ストレスにより、可動ケーブルが金属疲労等による断線又は破断（以下、断線と言う）による故障を生じることは避けられない。これは、省配線により可動ケーブルの断線の確率を減らしたとしても、同様である。可動ケーブルが断線すると多くの場合、例えばロボットや自動設備が停止してしまい、安全上及び経済上大きな損害に繋がるので、早急に復旧する必要がある。このため、保守員が必要となるが、ロボットや自動設備の台数が増えるほど保守員の数を増加し、設備稼動率の低下を防止しなければならない。
【０００６】
そこで、保守員の負担や人数を減らすと同時に、安全の確保や稼動率低下による経済的損失を防止するために、伝送システムにおける可動ケーブルの断線を検知できるようにする必要がある。また、伝送システムが、断線した可動ケーブルを予備ケーブルによりバックアップして、ロボット等の装置が停止することなく動作し続けるようにする必要がある。更に、断線した可動ケーブルを交換する場合、ロボットや自動設備等の装置が停止しないように、伝送システムが動作し続けるようにする必要がある。
【０００７】
一方、電子装置の外部及び内部のケーブル等（以下、電子装置の配線と言う）についても、ほぼ同様の問題がある。即ち、電子装置の配線の断線を検知して、断線しても電子装置が動作し続けるようにできれば、１回の断線で電子装置が停止することも無くなり、電子装置の稼働時間外に復旧することができるので便利である。
【０００８】
本発明は、制御信号及び／又は監視信号を重畳したクロック信号を伝送する伝送線の断線を検出すると共に、信号伝送を停止しないように当該断線をバックアップする制御・監視信号伝送システムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、信号が送信される信号線の断線を検出すると共に、信号の送信を停止しないように当該断線をバックアップする電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の制御・監視信号伝送システムは、各々が被制御部及び前記被制御部を監視するセンサ部を含む複数の被制御装置からなり、データ信号線を介して制御信号を前記被制御部に伝送しかつ前記センサ部からの監視信号を伝送する。本発明の制御・監視信号伝送システムは、親局と、複数の子局と、データ信号線と、伝送２重化部とを備える。親局は、前記データ信号線に接続される。親局は、クロックに前記制御信号を重畳して前記データ信号線に出力し、かつ、前記クロックに重畳された監視信号を検出する。複数の子局は、前記複数の被制御装置に対応して設けられ、前記データ信号線及び対応する被制御装置に接続される。複数の子局の各々が、前記クロックに重畳された前記制御信号を抽出し、かつ、対応する前記センサ部の信号に応じて前記クロックに監視信号を重畳して前記データ信号線に出力する。データ信号線は、前記親局と複数の子局との間を接続し前記複数の被制御装置に共通のデータ信号線である。データ信号線は、互いに並列に接続された可動部分からなる第１及び第２の伝送系列を含み、前記親局に対してループを構成する。伝送２重化部は、前記第２の伝送系列に設けられ、前記第１及び第２の伝送系列のいずれかの断線を検出し、前記第１及び第２の伝送系列のいずれか一方が断線した場合、その他方により前記制御信号及び監視信号の伝送を継続して行う。
【００１１】
本発明の電子装置は、信号を送信する信号送信部と、前記信号を受信する信号受信部と、信号線と、送信２重化部とを備える。信号線は、前記信号送信部と信号受信部との間を接続する信号線であって、極性の異なる信号を送信する第１及び第２の信号線からなり、前記第１及び第２の信号線の各々が前記信号送信部に対してループを構成し、前記ループを構成することにより前記信号送信部と信号受信部との間に第１及び第２の送信系列を構成する。送信２重化部は、前記第１及び第２の信号線の各々の前記第２の送信系列に挿入された第１及び第２のスイッチ手段を備え、前記第１及び第２のスイッチ手段をオフとすることにより前記第１及び第２の信号線の各々のループを分離した状態で前記第１及び第２の信号線の前記第１及び第２の送信系列の断線を検出し、前記第１及び第２の信号線のいずれかの前記第１の送信系列が断線した場合、これに対応する第１及び第２のスイッチ手段のいずれかをオンとすることにより当該対応する前記第２の送信系列により前記信号の供給を継続して行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の制御・監視信号伝送システムによれば、ロボット等の可動部分に対応して設けられた伝送線（例えば可動ケーブル）を予め２個の伝送系列とする（伝送線を２重化する）ことにより、伝送系列のいずれかが断線した場合でも、信号の伝送を中断することなく、制御信号及び監視信号の伝送を継続して行うことができる。これは伝送線の交換においても同様である。従って、本発明によれば、伝送システムが、伝送線の断線を検知することができ、また、ロボット等の装置が停止することなく動作し続けるようにすることができ、断線した可動ケーブルを交換する場合でもロボット等の装置が停止しないように、伝送システムが動作し続けるようにすることができる。
【００１３】
この結果、伝送線が断線しても直ちに保守員が現場に急行して伝送線を交換する必要がなく、また、設備の稼動が停止することがないので、保守員の負担を軽減し、設備稼動率を向上することができる。また、信号線が断線したことを予め知ることができるので、保守員が故障個所を特定し、交換復旧を迅速かつまとめて行うことができる。これにより、保守の効率を改善すると共に、保守を計画的に行うことができるので、ロボット等の装置の台数が増えても保守員をそれほど増加させなくても済み、また、ロボット等の装置の連続運転時間を長くし稼働効率を向上することができる。
【００１４】
なお、後述するように、本発明によれば、信号線が断線した事実のみならず、当該断線した伝送系列を知ることができる。即ち、伝送線を２重化しつつ断線検出表示を行うことができる。従って、保守員がその時点までの故障個所をまとめて把握して、短時間で１回で修復することができる。これにより、極めて少ない保守員により、短時間で保守を行い得るため、保守の効率を飛躍的に改善して、ロボット等の装置の稼働効率を飛躍的に向上することができる。
【００１５】
本発明の電子装置によれば、電子装置の信号線（例えば、電子装置のケーブル等）を予め２個の送信系列とする（信号線を２重化する）ことにより、送信系列のいずれかが断線した場合でも、信号の供給を中断することなく、信号の供給を継続して行うことができる。従って、本発明によれば、信号線の断線を検知することができ、また、当該電子装置が停止することなく動作し続けるようにすることができる。
【００１６】
この結果、信号線が断線しても直ちに信号線を復旧する必要がなく、また、電子装置が停止することがないので、保守員の負担を軽減し、電子装置の稼動率を向上することができる。また、信号線が断線したことを予め知ることができるので、保守員が故障個所を特定し、交換復旧を迅速かつまとめて行うことができる。これにより、保守の効率を改善すると共に、保守を計画的に行うことができるので、電子装置の台数が増えても保守員をそれほど増加させなくても済み、また、電子装置の連続運転時間を長くし稼働効率を向上することができる。
【００１７】
なお、後述するように、本発明によれば、信号線が断線した事実のみならず、当該断線した送信系列を知ることができる。即ち、信号線を２重化しつつ断線検出表示を行うことができる。従って、保守員がその時点までの故障個所をまとめて把握して、短時間で１回で修復することができる。これにより、極めて少ない保守員により、保守の効率を飛躍的に改善して、電子装置の稼働効率を飛躍的に向上することができる。また、防災や建設工事等、厳しい環境下で使用される設備の断線対策とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は制御・監視信号伝送システム構成図であり、本発明の制御・監視信号伝送システムの構成を示す。
【００１９】
制御・監視信号伝送システムは、図１に示すように、制御部１０と、各々が被制御部１６及び被制御部１６を監視するセンサ部１７を含む複数の被制御装置１２とからなる。制御部１０は、例えばシーケンスコントローラ、プログラマブルコントローラ、コンピュータ等からなる。被制御部１６とセンサ部１７とを被制御装置１２という。被制御部１６は、被制御装置１２を構成する種々の部品、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、受動回路部品、集積回路、能動回路等からなる。センサ部１７は、対応する被制御部１６に応じて選択され、例えば、リードスイッチ、マイクロスイッチ、押釦スイッチ等からなり、オン、オフの状態（２値信号）を出力する。
【００２０】
制御・監視信号伝送システムは、複数の被制御装置１２を含む。複数の被制御装置１２は、各々、被制御部１６及び被制御部１６を監視するセンサ部１７を含む。制御・監視信号伝送システムは、複数の被制御装置１２に共通のデータ信号線を介して、制御部１０の出力ユニット１０２からの制御信号を被制御部１６に伝送し、かつ、センサ部１７からの監視信号（センサ信号）を制御部１０の入力ユニット１０１に伝送する。データ信号線の上を伝送される制御信号及び監視信号は、シリアル（直列）信号である。データ信号線は、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−からなる。第１データ信号線Ｄ＋と第２データ信号線Ｄ−とは、後述するように、電源電圧Ｖｘの供給、クロック信号ＣＫの供給、及び、制御信号及び監視信号の双方向の同時の伝送に用いられる。
【００２１】
このような信号伝送のために、図１に示すように、制御・監視信号伝送システムは、親局１３と、複数の子局１１とを備える。親局１３は、制御部１０及びデータ信号線に接続される。複数の子局１１は、複数の被制御装置１２に対応して設けられ、任意の位置でデータ信号線に接続され、また、対応する被制御装置１２に接続される。複数の子局１１は、各々、子局出力部１４と子局入力部１５とを備える。子局出力部１４と子局入力部１５を子局１１という。子局出力部１４及び子局入力部１５は、各々、被制御部１６及びセンサ部１７に対応する。
【００２２】
本発明の理解のために、図１の制御・監視信号伝送システムにおける以上のような信号伝送の一例を、図２を参照して説明する。
【００２３】
親局１３は、、クロックに制御信号を重畳してデータ信号線に出力する。即ち、親局１３は、図２（Ａ）に示すように、所定の周期ｔ0 のクロックＣＫに直列のデータ列（制御信号）の各データの値を重畳した信号を、第１データ信号線Ｄ＋及び第２データ信号線Ｄ−に供給する。即ち、制御信号を重畳したクロックＣＫは、原則的には、端子１３ａに出力され、第１データ信号線Ｄ＋に供給される。第２データ信号線Ｄ−の電位は、原則的には、端子１３ｂに出力され、グランドレベル（０Ｖ）とされる。
【００２４】
一例として、図２（Ｂ）に示すように、この例の親局１３は、クロックの１周期毎に、その（前半又は）後半を所定の電源電圧Ｖｘのレベルとし（クロックに電源電圧を重畳し）、その（後半又は）前半を制御部１０から入力される並列の制御信号の各データの値に応じて電源電圧の実質的に半分の電圧レベルＶｘ／２又は擬似的なグランドレベル０＋とする。例えば、制御信号の値が「０」の場合には、当該クロックの１周期の前半を、レベルＶｘ／２とし（電源電圧を含むクロックＣＫのままの値を維持し）、「１」の場合には擬似的なグランドレベル０＋とする。擬似的なグランドレベル０＋とするのは、このレベルに後述する周波数信号を重畳するからである。例えば、Ｖｘ＝２４Ｖ、０＋＝２Ｖである。これにより、制御信号をデータ信号線に出力する。従って、例えば制御信号の値が「００１１」の場合、親局１３の出力は、図２（Ｂ）のようになる（後述する周波数信号を除いたものとなる）。
【００２５】
一方、親局１３は、クロックに重畳された監視信号を検出する。即ち、親局１３は、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上の信号を取り込んで、これに重畳されている（監視）信号を検出し、電源電圧Ｖｘを含むクロックＣＫに同期させ（波形整形し）、直列のデータ列（監視信号）の各データの値を出力する。監視信号は、後述するように、周波数信号からなる。
【００２６】
図２（Ｂ）に示すように、この例の親局１３は、クロックの１周期毎に、データ信号線を伝送される直列のパルス状電圧信号に重畳された周波数信号を検出する。例えば、監視信号の値が「１」の場合には、当該クロックの１周期に、周波数信号が重畳されており、「０」の場合には周波数信号が重畳されていない。これにより、直列の監視信号の各データの値を抽出して、これを並列の監視信号に変換して、制御部１０に入力する。従って、例えば監視信号の値が「０１０１」の場合、親局１３での検出出力は、図２（Ｂ）のようになる。
【００２７】
この例は、複数の子局１１の各々への電源電圧Ｖｘの供給のための電力線Ｐ（２４Ｖの電力線及び０Ｖの電力線）及びローカル電源（子局１１及び被制御装置１２の電源）を備えていない。後述するように、複数の子局１１及び被制御装置１２の電源の供給はクロック信号に重畳された電源信号による。この電源信号の電力容量は、複数の子局１１の各々が十分に動作しうるものとされる。
【００２８】
複数の子局１１は、各々、当該子局１１を構成する回路（例えば、ＬＥＤ表示回路）を電気的に駆動するための一定レベルの電源電圧を、データ信号線上の直列のパルス状電圧信号から発生する。即ち、主として、直列のパルス状電圧信号の（後半又は）前半の電源電圧Ｖｘを周知の手段により平滑し安定化することにより、安定化した電源電圧（例えば、５Ｖ）を得る。また、複数の子局１１は、各々、対応する被制御装置１２を電気的に駆動するための電源電圧をも、データ信号線上の直列パルス状電圧信号から発生する。即ち、図示しないが、子局１１が被制御装置１２にその電源を供給する。
【００２９】
複数の子局１１は、各々、クロックに重畳された制御信号を抽出する。即ち、各々の子局１１は、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上を伝送される信号を取り込み、当該信号から制御信号を抽出し、また、当該信号からパルス信号（クロック）を抽出してこれをカウントし、当該子局１１に割り当てられたアドレスと一致するアドレスを抽出する。各々の子局１１は、自局アドレスと一致するアドレスを抽出すると、当該時点で抽出している制御信号の値（第１のデータ信号線Ｄ＋の上を伝送される信号の中の当該時点のデータの値）を、対応する被制御部１６に出力する。
【００３０】
図２（Ｂ）に示すように、この例の子局１１は、クロックの１周期毎に、直列のパルス状電圧信号の（後半又は）前半が電源電圧の実質的に半分の電圧レベルＶｘ／２又は擬似的なグランドレベル０＋かを識別する。これにより、制御信号の各データの値を抽出する。例えば、当該クロックの前半がレベルＶｘ／２の場合には、元の制御信号の値として「０」が、０＋の場合には、元の制御信号の値として「１」が、各々、抽出される。従って、例えば直列のパルス状電圧信号が図２（Ｂ）のような場合、制御信号の値「００１１」が抽出される。そして、子局１１は、当該各データの値の中の当該子局１１に対応するデータを対応する被制御部１６に供給する。
【００３１】
複数の子局１１は、各々、対応するセンサ部の信号に応じて監視信号をクロックに重畳してデータ信号線に出力する。即ち、各々の子局１１は、対応するセンサ部１７から入力されたデータの値からなる監視信号を保持し、当該子局１１に割り当てられたアドレスと一致するアドレスが抽出されると、保持しているデータの値を、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力する。即ち、当該データの値に応じた周波数信号を第１のデータ信号線Ｄ＋の上に出力する。これにより、周波数信号からなる監視信号は、その時点で、第１のデータ信号線Ｄ＋の上に出力されている制御信号の値に重畳される。即ち、周波数信号からなる監視信号は、直列のパルス状電圧信号の当該子局１１に対応するデータの位置に重畳される。換言すれば、同一アドレスの制御信号の値に、同一アドレスの監視信号の値が重畳される。
【００３２】
図２（Ｂ）に示すように、この例の子局１１は、対応するセンサ部１７の値に応じて周波数信号を形成し、これを監視信号の値として、直列のパルス状電圧信号の所定の位置に重畳する。例えば、監視信号の値が「１」の場合には、当該クロックの１周期に、周波数信号が形成されて重畳され、「０」の場合には周波数信号が形成されず重畳されていない。従って、例えば監視信号の値が「０１０１」の場合、周波数信号の重畳の結果、第１のデータ信号線Ｄ＋の上の信号は、図２（Ｂ）のようになる。
【００３３】
また、周波数信号の周波数は、図２（Ｂ）に示すように、クロックＣＫより高い周波数とされる。例えば、クロックＣＫの８倍の周波数とされる。周波数信号の振幅は、擬似的なグランドレベル０＋と真のグランドレベル０−（０Ｖ）との間に存在する。即ち、振幅は両者の差の実質的に２倍以内である。例えば、０＋＝２Ｖであり、従って、０＋を中心とした場合の周波数信号の振幅は４Ｖ以内である。
【００３４】
以上のように、複数の子局１１に分配されるべき制御信号を１個の親局１３からシリアル信号（直列のパルス状電圧信号）としてデータ信号線上を伝送するので、当該分配の手段として、周知のアドレスカウント方式が用いられる。即ち、図３に示す１サイクル（ｃｙｃ）において、子局１１に送信（分配）すべき制御信号のデータの総数は、予め知ることができる。そこで、全ての制御信号のデータの各々に、当該サイクルにおいてユニークな１個のアドレスが割り当てられる。子局１１は、直列のパルス状電圧信号からクロックＣＫを抽出してその数をカウントし、自局が受信すべき制御信号のデータに割り当てられた（１又は複数の）アドレスの場合に、その時点の直列のパルス状電圧信号の値を、制御信号として取り込む。
【００３５】
図３に示すように、アドレスのカウントのための最初及び最後を決定するために、各々、スタート信号Ｓ及びエンド信号Ｅが形成される。親局１３は、直列のパルス状電圧信号の出力に先立って、スタート信号Ｓを形成して第１データ信号線Ｄ＋に出力する。スタート信号Ｓは、電源電圧Ｖｘのレベルであって、制御信号と識別可能なようにクロックＣＫの１周期より長い（この例では５ｔ0 の長さ）信号とされる。また、親局１３は、直列のパルス状電圧信号から抽出したクロックＣＫをカウントして、１サイクルが終了する時点でエンド信号Ｅを第１データ信号線Ｄ＋に出力する。エンド信号Ｅは、グランドレベルであって、クロックＣＫの１周期より長くスタート信号Ｓより短い（この例では１．５ｔ0 の長さ）信号とされる。
【００３６】
スタート信号Ｓとエンド信号Ｅとの間において、データが伝送される。スタート信号Ｓの期間、データ伝送期間及びエンド信号Ｅの期間を合わせて、１サイクル（１ｃｙｃ）が構成される。データ伝送の期間において、子局１１（アドレス）の数の制御信号及び監視信号がクロックに重畳されて伝送される。例えば、アドレスが「３２」までとすると、データ伝送の期間は３２ｔ0 の長さとなる。
【００３７】
以上の説明は、図１の制御・監視信号伝送システムにおける信号伝送の一例である。本発明の制御・監視信号伝送システムは、他の信号伝送を行うものであっても良い。例えば、本発明の制御・監視信号伝送システムは、本発明者が特願平１−１４０８２６号、特願２０００−１９９０１４号、特願２００１−６７０３４号、特願２００１−４００６０２号等において提案した信号伝送を行うものであっても良い。
【００３８】
以上のような信号伝送を行う制御・監視信号伝送システムにおいて、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−を以下のような構成とし、かつ、伝送２重化部１８及びエンド応答部２１を設けることにより、本発明の断線検出を行う。
【００３９】
第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−は、親局１３と複数の子局１１との間を接続し、複数の被制御装置１２に共通であって、図４に示すように、互いに並列に接続された可動部分５２（＋）、５２（−）及び５５（＋）、５５（−）からなる第１及び第２の伝送系列（Ａ系列、Ｂ系列）を含み、前記親局１３に対してループを構成する。例えば、Ａ系列は通常伝送線として使用される系列であり、Ｂ系列は予備の系列であり、Ａ系列が断線した場合に使用される系列である。
【００４０】
図４は、主として本発明の第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の構成を示し、ある子局１１の子局出力部１４（又は子局入力部１５）に着目した場合における接続関係（のみ）を示す。図４において、記号ａ〜ｈは各々接続点を表し、符号５１〜５７は各々接続点の間の配線（部分配線）を示し、これらの各々について第１及び第２のデータ信号線Ｄ＋及びＤ−に関係することを各々（＋）及び（−）を付加して表す。例えば、部分配線５１（＋）は、第１のデータ信号線Ｄ＋における接続点ａ（＋）と接続点ｂ（＋）との間の部分的な配線である。なお、図４においては、制御部１０、子局出力部１４、子局入力部１５、被制御装置１２の図示を省略している。
【００４１】
例えば、ロボットの場合、その本体及びアームの固定部２２に、親局１３、部分配線５１（＋）、５１（−）、５６（＋）及び５６（−）、伝送２重化部１８、部分配線５７（＋）及び５７（−）が設けられる。また、アームの先端部２３に、１又は複数の子局１１（及び図１の被制御装置１２）、部分配線５３（＋）、５３（−）、５４（＋）及び５４（−）が設けられる。アームは所定の範囲で自在に動けなければならないので、固定部２２と先端部２３との間に、アームの可動部（図示せず）が設けられる。
【００４２】
アームの可動部の動きに対応するために、伝送線の対応部分（可動部分）が可動ケーブル２４とされる。即ち、第１及び第２のデータ信号線Ｄ＋及びＤ−は、可動ケーブル２４からなる可動部分を含む（当該可動部分は可動ケーブル２４からなる）。換言すれば、固定部２２と先端部２３との間に、部分配線５２（＋）、５２（−）、５５（＋）及び５５（−）が設けられ、これらは１本の（又は複数本の）可動ケーブル２４からなる。
【００４３】
Ａ系列の第１のデータ信号線Ｄ＋（ＡＤ＋）は、部分配線５１（＋）、５２（＋）及び５３（＋）からなる。データ信号線ＡＤ＋において、断線するのは、主として部分配線５２（＋）である。Ａ系列の第２のデータ信号線Ｄ−（ＡＤ−）もこれに対応する。データ信号線ＡＤ−において、断線するのは、主として部分配線５２（−）である。Ｂ系列の第１のデータ信号線Ｄ＋（ＢＤ＋）は、部分配線５７（＋）、部分配線５６（＋）、５５（＋）及び５４（＋）からなる。データ信号線ＢＤ＋において、断線するのは、主として部分配線５５（＋）である。Ｂ系列の第２のデータ信号線Ｄ−（ＢＤ−）もこれに対応する。データ信号線ＢＤ−において、断線するのは、主として部分配線５５（−）である。本発明の伝送２重化部１８（後述する）が、部分配線５７（＋）と部分配線５６（＋）との間及び部分配線５７（−）と部分配線５６（−）との間に挿入される。伝送線（第１及び第２のデータ信号線Ｄ＋及びＤ−）は、４本の信号線ＡＤ＋、ＡＤ−、ＢＤ＋及びＢＤ−からなる。
【００４４】
本発明においては、Ａ系列は通常伝送線として使用される系列であるので、図３に実線で示すように、通常は、Ａ系列の第１及び第２のデータ信号線ＡＤ＋及びＡＤ−により信号の伝送が行われる。この後、時刻ｔ１において例えばＡ系列の第１のデータ信号線ＡＤ＋が断線した場合、これに代えて、時刻ｔ２からＢ系列の第１のデータ信号線ＢＤ＋が用いられる。即ち、第１のデータ信号線Ｄ＋がＡ系列（ＡＤ＋）からＢ系列（ＢＤ＋）に切り替わり、かつ、第１のデータ信号線の断線及びＡ系列のデータ信号線の断線が各々表示される。第２のデータ信号線としては、Ａ系列のデータ信号線ＡＤ−がそのまま用いられる。これにより、信号の伝送が維持される。図３に示すように、時刻ｔ１が断線を検出したサイクルｃｙｃ１における時刻であるとすると、時刻ｔ２は次サイクルｃｙｃ２における時刻であり、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間においては、信号の伝送は異常となる。他のデータ信号線ＡＤ−、ＢＤ＋及びＢＤ−が断線した場合も同様である。
【００４５】
Ａ系列の第１及び第２のデータ信号線ＡＤ＋及びＡＤ−、Ｂ系列の第１及び第２のデータ信号線ＢＤ＋及びＢＤ−の４本の信号線は、例えば１本の可動ケーブル２４とされる（図示せず）。即ち、１本の可動ケーブル２４の絶縁被覆の内部に、相互に電気的に絶縁された４本の信号線が設けられる。従って、伝送線の可動ケーブル２４が断線した場合、その修理（交換）においては、４本の信号線をまとめて交換する。なお、Ａ系列の第１及び第２のデータ信号線ＡＤ＋及びＡＤ−を１本の可動ケーブル２４とし、Ｂ系列の第１及び第２のデータ信号線ＢＤ＋及びＢＤ−を他の１本の可動ケーブル２４としても良い。
【００４６】
図５は図１のエンド応答部２１の構成及び動作を示す。本発明においては、図１に示すように、エンド応答部２１をＡ系列のデータ信号線とＢ系列のデータ信号線との間に設け、エンド信号に対する応答信号（エンド応答）を常に形成する。これにより、Ａ系列とＢ系列とのいずれが断線したかを検出する。
【００４７】
このエンド応答を形成するために、図１に示すように、子局１１とは別に、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−に接続するように、エンド応答部（エンド応答ユニット又は回路）２１が設けられる。エンド応答部２１は、親局１３に所定のタイミングでエンド応答を返信する。これにより、親局１３が、エンド応答部２１からのエンド応答を検出することにより、Ａ系列及びＢ系列のいずれが断線したかを検出する。エンド応答部２１は、複数の子局１１の中の１個であって、共通のデータ信号線に設けられた子局１１である。なお、エンド応答部２１は、複数の子局１１のいずれかに設けるようにしても良い。
【００４８】
エンド応答部２１は、図５（Ａ）に示すように、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上の信号を取り込んで、これに重畳されているエンド信号Ｅを検出し、エンド応答である電流信号Ｉｉｓを出力する。即ち、第１データ信号線Ｄ＋上のエンド信号Ｅの反転信号がオンディレイタイマＴｏｎ３に入力される。当該遅延は１ｔ0 とされる。即ち、反転信号の立ち上がりを１ｔ0 だけ遅延させ、立ち下がりは元の信号に同期させる。従って、図５（Ｂ）に示すように、オンディレイタイマＴｏｎ３の出力ｅｎｄはエンド信号Ｅの１．５ｔ0 に応じて所定の期間（０．５ｔ0 ）だけハイレベルとなり、トランジスタＴｉがオンする。これにより、エンド応答である電流信号ＩｉｓがＲｉｓを通じて形成され、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−に送出される。
【００４９】
図６は図１及び図４の伝送２重化部１８の一例のブロック構成図である。伝送２重化部１８は、２重化回路１９と系列断線検知回路２０とからなる。図７及び図８は伝送２重化部１８の一例の回路構成図であり、両者を合わせて図６の詳細を示す。また、図９〜図１２は伝送２重化部１８における波形図であり、特に、図９は伝送線の第１の伝送系列（Ａ系列）の第１データ信号線ＡＤ＋が断線した場合を示し、図１０はＡ系列の第２データ信号線ＡＤ−が断線した場合を示し、図１１は伝送線の第２の伝送系列（Ｂ系列）の第１データ信号線ＢＤ＋が断線した場合を示し、図１２はＢ系列の第２データ信号線ＢＤ−が断線した場合を示す。
【００５０】
図６に示すように、伝送２重化部１８は、伝送線の第２の伝送系列に設けられる。即ち、予備系列であるＢ系列に設けられる。伝送２重化部１８は、第２の伝送系列に設けられ、Ａ系列及びＢ系列のいずれかの断線を検出し、Ａ系列及びＢ系列のいずれか一方が断線した場合、その他方により制御信号及び監視信号の伝送を継続して行い、かつ、当該断線した伝送系列を検出する。伝送２重化部１８は、更に、専用のＤＣ電源２５を備える。専用のＤＣ電源２５は、子局１１の電源と同様の構成を備え、これにより伝送２重化部１８に電源を供給する。
【００５１】
２重化回路１９は、Ａ系列及びＢ系列のいずれかの断線を検出し、Ａ系列及びＢ系列のいずれか一方が断線した場合、その他方により制御信号及び監視信号の伝送を継続して行う。この例では、伝送２重化部１８がＢ系列に設けられるので、２重化回路１９は第１の伝送系列（Ａ系列）の断線を検出した場合、第２の伝送系列（Ｂ系列）を用いて信号の伝送を継続する。
【００５２】
２重化回路１９は、図６に示すように、Ｄ＋（断線）検出回路１９１、Ｄ＋（断線時）ＯＮ回路１９２、Ｄ−（断線）検出回路１９３、Ｄ−（断線時）ＯＮ回路１９４、接続トランジスタＴｄ＋及びＴｄ−を備える。Ｄ＋検出回路１９１はＡ系列又はＢ系列の第１データ信号線Ｄ＋の断線を検出する。Ｄ＋ＯＮ回路１９２は、Ｄ＋検出回路１９１においてＡ系列又はＢ系列の一方の第１データ信号線Ｄ＋の断線を検出した場合、これに基づいて、他方の伝送系列の第１データ信号線Ｄ＋をＯＮする。即ち、接続トランジスタＴｄ＋をＯＮとし、これを維持する。これにより、他方の伝送系列の第１データ信号線Ｄ＋を親局１３及びデータ信号線に接続する。Ｄ−検出回路１９３はＡ系列又はＢ系列の第２データ信号線Ｄ−の断線を検出する。Ｄ−ＯＮ回路１９４は、Ｄ−検出回路１９３においてＡ系列又はＢ系列の一方の第２データ信号線Ｄ−の断線を検出した場合、これに基づいて、他方の伝送系列の第２データ信号線Ｄ−をＯＮする。即ち、接続トランジスタＴｄ−をＯＮとし、これを維持する。これにより、他方の伝送系列の第２データ信号線Ｄ−を親局１３及びデータ信号線に接続する。
【００５３】
即ち、２重化回路１９において、図６に示すように、第１データ信号線Ｄ＋が親局１３に対して作る伝送ループにおいて、親局１３と予備の接続系列（Ｂ系列）との間の位置に接続トランジスタＴｄ＋を挿入し、これを通常はオフとして当該伝送ループを分離状態とする。また、第２データ信号線Ｄ−が親局１３に対して作る伝送ループにおいて、親局１３と予備の接続系列（Ｂ系列）との間の位置に接続トランジスタＴｄ−を挿入し、これを通常はオフとして当該伝送ループを分離状態とする。
【００５４】
このように、接続トランジスタＴｄ＋及びＴｄ−を挿入しかつオフとして当該伝送ループを通常分離の状態とすることにより、データ信号線の断線を正確に検出することができる。例えば、前述の特願２０００−１９９０１４号、特願２００１−６７０３４号のような位相の変化する信号を用いる信号伝送においては、接続トランジスタＴｄ＋及びＴｄ−を挿入しないと、信号を検出することができない。即ち、親局１３から子局１１までのインピーダンスがＡ系列とＢ系列とで異なるために、Ａ系列を伝送された信号とＢ系列を伝送された信号との間で伝播時間の差が生じてしまう。このため、親局１３及び子局１１において信号が打ち消しあって、検出できない。本発明によれば、前述の種々の信号伝送において、その信号伝送の方式を問わず、いずれの場合もデータ信号線の断線を安定かつ正確に検出することができる。
【００５５】
この状態で、Ｄ＋検出回路１９１は、第１データ信号線Ｄ＋の断線を検出するために、図６に示すように、第１データ信号線Ｄ＋上の点であって親局１３と可動ケーブル２４（ＡＤ＋及びＢＤ＋）を介して接続される接続点の電位と、第２データ信号線Ｄ−上の点であって親局１３と可動ケーブル２４を介さずに接続される接続点の電位とを比較する。即ち、断線した第１データ信号線Ｄ＋の伝送ループにおける可動ケーブル２４（ＡＤ＋及びＢＤ＋）を含む部分の電位と、断線した第２データ信号線Ｄ−の伝送ループにおける可動ケーブル２４（ＡＤ−及びＢＤ−）を含まない部分の電位とを比較する。可動ケーブル２４（ＡＤ＋及びＢＤ＋）が断線していない場合、所定の電位差が検出される。可動ケーブル２４（ＡＤ＋及びＢＤ＋）のいずれかが断線している場合、当該電位差は検出されない。
【００５６】
Ｄ−検出回路１９３は、第２データ信号線Ｄ−の断線を検出するために、図６に示すように、第２データ信号線Ｄ−上の点であって親局１３と可動ケーブル２４（ＡＤ−及びＢＤ−）を介して接続される接続点の電位と、第１データ信号線Ｄ＋上の点であって親局１３と可動ケーブル２４を介さずに接続される接続点の電位とを比較する。即ち、断線した第２データ信号線Ｄ−の伝送ループにおける可動ケーブル２４（ＡＤ−及びＢＤ−）を含む部分の電位と、断線した第１データ信号線Ｄ＋の伝送ループにおける可動ケーブル２４（ＡＤ＋及びＢＤ＋）を含まない部分の電位とを比較する。可動ケーブル２４（ＡＤ−及びＢＤ−）が断線していない場合、所定の電位差が検出される。可動ケーブル２４（ＡＤ−及びＢＤ−）のいずれかが断線している場合、当該電位差は検出されない。
【００５７】
Ｄ＋ＯＮ回路１９２は、Ｄ＋検出回路１９１において第１データ信号線Ｄ＋の断線を検出した場合、これに基づいて、第１データ信号線Ｄ＋の断線（Ｄ＋断線）を表示する。このために、Ｄ＋ＯＮ回路１９２は、例えばＤ＋断線表示用のＬＥＤ（Ｄ＋）を備える。Ｄ−ＯＮ回路１９４は、Ｄ−検出回路１９３において第２データ信号線Ｄ−の断線を検出した場合、これに基づいて、第２データ信号線Ｄ−の断線（Ｄ−断線）を表示する。このために、Ｄ−ＯＮ回路１９４は、例えばＤ−断線表示用のＬＥＤ（Ｄ−）を備える。
【００５８】
系列断線検知回路２０は、Ａ系列及びＢ系列のいずれかの断線を検出し、Ａ系列及びＢ系列のいずれか一方が断線した場合、当該断線した伝送系列を検出する。この例では、Ｂ系列は予備の系列であるが、これも含めてＡ系列及びＢ系列の双方のいずれが断線したかを検出する。信号の伝送には支障とならないＢ系列の断線を検出することにより、残りのＡ系列の断線に先立って、予め可動ケーブル２４を交換し、被制御装置１２ひいてはロボット等の装置を連続運転することができる。
【００５９】
図６の系列断線検知回路２０は、エンド信号検出回路２０１、エンドデータ検出回路２０２、系列断線検出回路２０３を備える。エンド信号検出回路２０１は、Ａ系列及びＢ系列のいずれかの上を伝送される制御信号の中からエンド信号Ｅを検出する。この例では、第１データ信号線Ｄ＋上を伝送されるエンド信号Ｅを検出する。エンドデータ検出回路２０２は、Ａ系列及びＢ系列のいずれかの上を伝送される制御信号の中からエンドデータを検出する。この例では、第１データ信号線Ｄ＋上を伝送されるエンドデータを検出する。系列断線検出回路２０３は、エンド信号検出回路２０１及びエンドデータ検出回路２０２における検出の結果に基づいて、Ａ系列及びＢ系列のいずれが断線したのかを判別する。
【００６０】
系列断線検出回路２０３は、当該判別の結果に基づいて、Ａ系列の断線（Ａ系列断線）又はＢ系列の断線（Ｂ系列断線）を表示する。このために、系列断線検出回路２０３は、例えばＡ系列断線表示用のＬＥＤ（Ａ）及びＢ系列断線表示用のＬＥＤ（Ｂ）を備える。これらの２個のＬＥＤと、Ｄ＋断線表示用のＬＥＤ（Ｄ＋）及びＤ−断線表示用のＬＥＤ（Ｄ−）とにより、オペレータは、４本の信号線、即ち、Ａ系列又はＢ系列の第１又は第２のデータ信号線のいずれが断線したのかを知ることができる。
【００６１】
図８の専用のＤＣ電源は、例えば２４Ｖの電源を伝送２重化部１８に供給する。これにより、伝送２重化部１８が動作する。専用のＤＣ電源を設けることにより、電源を供給する伝送線が断線しても、確実に伝送２重化部１８により当該断線を検出することができる。なお、専用のＤＣ電源は、実際は、親局１３のための電源（図示せず）であっても良い。また、伝送線を伝送されるクロックに重畳されている電源を抽出して、これを用いても良い。この場合でも、通常は、確実に当該断線を検出することができる。
【００６２】
図７及び図８に示すように、伝送２重化部１８は、Ｄ＋検出回路１９１及びＤ−検出回路１９３において、Ａ系列及びＢ系列の第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−を伝送される信号（信号レベル）の差異に基づいて、断線の箇所が第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−のいずれであるかを検出する。また、クロックの複数の周期からなる伝送のサイクルの先頭を定めるスタート信号Ｓ又は（及び当該スタート信号Ｓに先行する）終了を定めるエンド信号Ｅの伝送期間において、伝送２重化部１８は、Ａ系列及びＢ系列のいずれかの断線を検出する。このために、伝送２重化部１８は、エンド応答の検出に先だって（検出のタイミングで）、Ａ系列及びＢ系列のいずれかを遮断する。
【００６３】
断線の可能性がある（高い）のは、可動ケーブル２４の部分である。即ち、４本のデータ信号線ＡＤ＋、ＡＤ−、ＢＤ＋、ＢＤ−のいずれか（における可動部分配線）である。以下、この順に、データ信号線のいずれかが断線した場合における本発明の断線検出について説明する。
【００６４】
第１に、図７及び図８及び図９を参照して、ある伝送サイクル（ｃｙｃ０）の期間中において、第１の伝送系列（即ち、Ａ系列）の第１データ信号線ＡＤ＋が断線した場合について説明する。
【００６５】
伝送サイクル（ｃｙｃ０）が開始されると、最初に、スタート信号Ｓ（ハイレベル）が伝送される。これにより、親局１３から接続点ｇ（＋）を介して与えられる電位と親局１３から接続点ｈ（−）を介して与えられる電位との間に電位差があるので、Ｄ＋検出回路１９１のトランジスタＴｓ＋がオンし、図９に示すように、その出力ｄ＋ｎがハイレベルとなる。一方、第１データ信号線Ｄ＋上のエンド信号Ｅ（ローレベル）が、図８のトランジスタＴ０において検出され、オンディレイタイマＴｏｎ１に入力される。当該遅延は１ｔ0 とされる。即ち、トランジスタＴ０の出力の立ち上がりを１ｔ0 だけ遅延させ、立ち下がりは元の信号に同期させる。従って、スタート信号Ｓ及びデータ信号は１ｔ0 より短いので、オンディレイタイマＴｏｎ１の出力には現われない。即ち、スタート信号Ｓ及びデータ信号の伝送時は、図８の出力ｅｎｄはロウレベルである。出力ｅｎｄは、ＲＳフリップフロップＦＦ１に入力され、そのリセット信号Ｒとして用いられる（他のＲＳフリップフロップＦＦ２〜５についても同じ）。出力ｄ＋ｎとリセット信号Ｒとにより、ＲＳフリップフロップＦＦ１からハイレベルが出力され（出力Ｑ）、ＡＮＤゲート回路ＡＮＤ１の一方に入力される。
【００６６】
図８の回路及び図９のタイムチャートに示されるように、ゲート回路ＡＮＤ１の他方には、オンディレイタイマＴｏｎ２の出力ｂｗｃが入力される。当該遅延はｔｄとされる。ｔｄは、図２（Ａ）に示すように、クロックＣＫの１周期ｔ0 よりも短く１／２ｔ0 よりも長い時間である。従って、図８の出力ｂｗｃは、スタート信号Ｓに基づいて、ハイレベルとなる。このハイレベルの期間中だけゲート回路ＡＮＤ１が開き、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑはロウレベルとなり、反転出力Ｑ￣はハイレベルとなる。ＲＳフリップフロップＦＦ２において、リセット信号Ｒがセット信号Ｓよりも優先される（他のＲＳフリップフロップにおいても同じ）。この反転出力Ｑ￣のハイレベルにより、Ｄ＋断線表示用のＬＥＤ（Ｄ＋）はオフとなり、消灯の状態にある。
【００６７】
一方、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑ（のロウレベル）は、図８の接続点ｋを経由し、図７のＤ＋ＯＮ回路１９２のトランジスタＴｄ＋１に入力される。これにより、トランジスタＴｄ＋がオフする。従って、第２の伝送系列の第１データ信号線ＢＤ＋は、第１の伝送系列の第１データ信号線ＡＤ＋から切り離されている。また、図８のＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑ（のロウレベル）は、ＯＲゲート回路ＯＲを介して、ＮＡＮＤゲート回路ＮＡＮＤ１に入力される。ゲート回路ＮＡＮＤ１の他方には、エンドデータ検出回路２０２のＲＳフリップフロップＦＦ５の出力ｅｎｄａの反転信号が入力される。しかし、出力ｅｎｄａの反転信号の値にかかわらず、データ信号線が断線していない場合、ゲート回路ＯＲの出力はロウレベルである。これにより、Ａ系列断線表示用のＬＥＤ（Ａ）はオフとなり、消灯の状態にある。
【００６８】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ０）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、図７のトランジスタＴｄ＋のオフにより、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋とＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋とは相互に切り離されている。また、図６のＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ａ）はオフ（消灯状態）とされ、第１データ信号線ＡＤ＋の断線が無い状態を示している。
【００６９】
この後、例えば駆動ストレスにより、当該伝送サイクル（ｃｙｃ１）において、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋が断線したとする。これにより、親局１３から接続点ｇ（＋）を介して与えられる電位と親局１３から接続点ｈ（−）を介して与えられる電位との間に電位差が無くなるので、図７のトランジスタＴｓ＋がオフし、図９に示すように、その出力ｄ＋ｎがロウレベルとなる。この状態は、当該第１データ信号線ＡＤ＋が保守員により修復（交換）されるまで続く（以下の第２〜第４の場合においても同じ）。即ち、出力ｄ＋ｎがロウレベルとなるが、図８のゲート回路ＡＮＤ１が開かないので、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力状態は変化しない。従って、この時点では、図６のＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ａ）はオン（点灯状態）とはならず、トランジスタＴｄ＋はまだオフなので、当該断線に起因してデータは伝送異常となる。信頼性の失われた制御信号及び監視信号が各々子局１１及び親局１３へ伝送されるが、伝送データの図１３に示すようなデータ照合により、信号伝送の誤動作を防止することができる（以下の第２〜第４のデータ信号線が断線した場合においても同じである）。
【００７０】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。エンド信号Ｅのロウレベルにより、当該伝送サイクル（ｃｙｃ１）が終了する（以下においても同じ）。エンド信号Ｅのロウレベル（１．５ｔ0 ）により、図９に示すように、オンディレイタイマＴｏｎ１の出力ｅｎｄは一時的（０．５ｔ0 ）にハイレベルとなる（以下においても同じ）。一方、第１データ信号線ＡＤ＋の断線（及びトランジスタＴｄ＋のオフ）により、図８の本来流れるはずのエンド応答である電流信号Ｉｉｓが流れず、エンドデータ検出回路２０２のトランジスタＴｉはオフとなる。これと出力ｅｎｄのハイレベルとにより、図９のタイムチャートに示すように、図８のＲＳフリップフロップＦＦ５の図８及び図９の出力ｅｎｄａがロウレベルに変化する。
【００７１】
この後、直ちに次のスタート信号Ｓの伝送が開始され、次の伝送サイクル（ｃｙｃ２）が開始される。しかし、第１データ信号線ＡＤ＋の断線（及びトランジスタＴｄ＋のオフ）により、トランジスタＴｓ＋はオンせず、図９に示すように、その出力ｄ＋ｎはロウレベルのままである。
【００７２】
一方、第１データ信号線Ｄ＋上のスタート信号Ｓが、図８のトランジスタＴ０を介して、オンディレイタイマＴｏｎ２に入力され、図９に示すように、出力ｂｗｃはハイレベルとなる。このハイレベルの期間中だけ図８のゲート回路ＡＮＤ１が開く。従って、図９のタイムチャートの出力ｄ＋ｎのロウレベルにより、図８のＲＳフリップフロップＦＦ２の反転出力Ｑ￣はロウレベルとなり、Ｄ＋断線表示用のＬＥＤ（Ｄ＋）はオンとなり、点灯の状態となる。
【００７３】
また、図８のＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑのハイレベルは、図８のインバータ及び２重化回路１９の接続点ｋを介して、図７のトランジスタＴｄ＋１に入力される。これにより、トランジスタＴｄ＋がオンする。従って、第２の伝送系列の第１データ信号線ＢＤ＋が、第１の伝送系列の第１データ信号線ＡＤ＋に接続される。更に、図９のタイムチャートの出力ｅｎｄａのロウレベルにより図８のゲート回路ＮＡＮＤ１が開くので、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑのハイレベルにより、Ａ系列断線表示用のＬＥＤ（Ａ）はオンとなり、点灯の状態となる。
【００７４】
このように、本発明においては、図３の断線を検出したサイクル（ｃｙｃ１）の次サイクル（ｃｙｃ２）の図９のスタート信号Ｓの立ち上りから時間ｔｄだけ遅れた図３のタイミング（時刻ｔ２）で、データ信号線の断線がチェックされる。このために、時間ｔｄは、親局１３の出力する信号が伝送２重化部１８に到達するよりも十分に長くかつスタート信号Ｓ（５ｔ0 ）よりも十分に短い時間とされる。具体的には、スタート信号Ｓの約１／２０の長さとされる。
【００７５】
そして、本発明においては、前述のデータ信号線の断線のチェックに基づいて、データ信号線がバックアップされる。即ち、断線を検出したサイクルの次サイクルのスタート信号Ｓに依存して、データ信号線がバックアップされる。
【００７６】
また、本発明においては、Ａ系列とＢ系列のいずれが断線しているか、及び、第１データ信号線と第２データ信号線のいずれが断線しているかが、別々に検出される。これにより、４本のデータ信号線ＡＤ＋、ＡＤ−、ＢＤ＋、ＢＤ−のいずれが断線しているかを検出し表示する。
【００７７】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ２）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、トランジスタＴｄ＋のオンにより、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋とＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋とは相互に接続されている。また、ＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ａ）はオン（点灯状態）とされ、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋が断線している状態を示している。この場合、データ信号線ＡＤ＋（の部分配線５２（＋））は断線したが、親局１３と子局１１との間の信号伝送は途切れることなく維持されている。即ち、信号伝送は、データ信号線ＡＤ＋に代わるＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋（部分配線５７（＋）〜５４（＋））と、データ信号線ＡＤ−（部分配線５１（−）〜５３（−））とによって、維持されている。
【００７８】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。これにより、図９に示すように、出力ｅｎｄは一時的にハイレベルとなる。従って、図８のＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑ及び反転出力Ｑ￣が、一時的にそれまでの信号レベルから反転する。これは、いずれのデータ信号線の断線とも無関係である。これにより、トランジスタＴｄ＋が一時的にオフし、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋とＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋とは相互に切り離される。また、ＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ａ）は一時的にオフ（消灯状態）とされる。トランジスタＴｄ＋の一時的なオフにより、エンド応答が一方の系列から他方の系列へ回り込むことを防止することができる。これにより、前述のようにエンド応答である電流信号Ｉｉｓの有無を正確に検出することができる（以下の第３の場合においても同じ）。ＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ａ）の一時的なオフにより、これらは厳密には点滅を繰り返すことになるが、オフの時間が短いので、人間の目には点灯状態に見えるため、何ら問題は無い（以下の第２〜第４のデータ信号線が断線した場合においても、同様である）。
【００７９】
第２に、図７及び図８及び図１０を参照して、ある伝送サイクル（ｃｙｃ０）の期間中において、第１の伝送系列（即ち、Ａ系列）の第２データ信号線ＡＤ−が断線した場合について説明する。
【００８０】
伝送サイクル（ｃｙｃ０）が開始され、スタート信号Ｓが伝送される。これにより、親局１３から接続点ｇ（−）を介して与えられる電位と親局１３から接続点ｈ（＋）を介して与えられる電位との間に電位差があるので、図７のＤ−検出回路１９３のトランジスタＴｓ−がオンし、図１０に示すように、出力ｄ−ｎがハイレベルとなる。一方、前述のように、図８のオンディレイタイマＴｏｎ１の出力ｅｎｄはロウレベルである。出力ｅｎｄは、ＲＳフリップフロップＦＦ３に入力される。出力ｄ−ｎとリセット信号Ｒとにより、ＲＳフリップフロップＦＦ３からハイレベルが出力され（出力Ｑ）、ＡＮＤゲート回路ＡＮＤ２の一方に入力される。
【００８１】
ゲート回路ＡＮＤ２の他方には、オンディレイタイマＴｏｎ２の出力ｂｗｃがインバータを介して入力される。前述のように、出力ｂｗｃは、スタート信号Ｓに基づいて、ハイレベルとなる。このハイレベルの期間中だけゲート回路ＡＮＤ２が開き、ＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑはロウレベルとなり、反転出力Ｑ￣はハイレベルとなる。反転出力Ｑ￣のハイレベルにより、Ｄ−断線表示用のＬＥＤ（Ｄ−）はオフとなり、消灯の状態にある。
【００８２】
一方、図８のＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑ（のロウレベル）は、図７のＤ−ＯＮ回路１９４のトランジスタＴｄ−１に入力される。これにより、トランジスタＴｄ−がオフする。従って、第２の伝送系列の第２データ信号線ＢＤ−は、第１の伝送系列の第２データ信号線ＡＤ−から切り離されている。また、図８のＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑ（のロウレベル）は、ゲート回路ＯＲを介して、ＮＡＮＤゲート回路ＮＡＮＤ２に入力される。ゲート回路ＮＡＮＤ２の他方には、ＲＳフリップフロップＦＦ５の出力ｅｎｄａが入力される。しかし、出力ｅｎｄａの反転信号の値にかかわらず、データ信号線が断線していない場合には、ゲート回路ＯＲの出力はロウレベルである。これにより、Ａ系列断線表示用のＬＥＤ（Ｂ）はオフとなり、消灯の状態にある。
【００８３】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ０）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、図７のトランジスタＴｄ−のオフにより、Ａ系列の第２データ信号線ＡＤ−とＢ系列の第２データ信号線ＢＤ−とは相互に切り離されている。また、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ａ）はオフ（消灯状態）とされ、第２データ信号線ＡＤ−の断線が無い状態を示している。
【００８４】
この後、例えば駆動ストレスにより、当該伝送サイクル（ｃｙｃ１）において、Ａ系列の第２データ信号線ＡＤ−が断線する。これにより、図７の親局１３から接続点ｇ（−）を介して与えられる電位と親局１３から接続点ｈ（＋）を介して与えられる電位との間に電位差が無くなるので、トランジスタＴｓ−がオフし、図１０に示すように、その出力ｄ−ｎがロウレベルとなる。しかし、ゲート回路ＡＮＤ２が開かないので、ＲＳフリップフロップＦＦ４の出力状態は変化しない。従って、この時点では、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ａ）はオン（点灯状態）とはならず、また、トランジスタＴｄ−のオフにより、当該断線に起因して信号の伝送データは不定となる。
【００８５】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。一方、第２データ信号線ＡＤ−の断線（及びトランジスタＴｄ−のオフ）により、本来流れるはずのエンド応答である電流信号Ｉｉｓが流れず、図６のエンドデータ検出回路２０２のトランジスタＴｉはオフとなる。これと出力ｅｎｄのハイレベルとにより、図１０に示すように、ＲＳフリップフロップＦＦ５の出力ｅｎｄａがロウレベルに変化する。
【００８６】
この後、直ちに次のスタート信号Ｓの伝送が開始され、次の伝送サイクル（ｃｙｃ２）が開始される。しかし、図７のトランジスタＴｓ−はオンせず、図１０に示すように、その出力ｄ−ｎはロウレベルのままである。
【００８７】
一方、スタート信号Ｓにより、図１０に示すように、出力ｂｗｃはハイレベルとなる。このハイレベルの期間中だけ図８のゲート回路ＡＮＤ１が開く。従って、出力ｄ−ｎのロウレベルにより、図８のＲＳフリップフロップＦＦ４の反転出力Ｑ￣はロウレベルとなり、Ｄ−断線表示用のＬＥＤ（Ｄ−）はオンとなり、点灯の状態となる。
【００８８】
また、図８のＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑのハイレベルは、２重化回路１９の接続点ｍを介して図７のトランジスタＴｄ−１に入力される。これにより、トランジスタＴｄ−がオンする。従って、第２の伝送系列の第２データ信号線ＢＤ−が、第１の伝送系列の第２データ信号線ＡＤ−に接続される。更に、出力ｅｎｄａのロウレベルによりゲート回路ＮＡＮＤ１が開くので、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑのハイレベルにより、ＯＲゲート及びゲート回路ＮＡＮＤ１を介してＡ系列断線表示用のＬＥＤ（Ａ）はオンとなり、点灯の状態となる。
【００８９】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ２）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、トランジスタＴｄ−のオンにより、Ａ系列の第２データ信号線ＡＤ−とＢ系列の第２データ信号線ＢＤ−とは相互に接続されている。また、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ａ）はオン（点灯状態）とされ、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ−が断線している状態を示している。この場合、データ信号線ＡＤ＋（の部分配線５２（−））は断線したが、親局１３と子局１１との間の信号伝送は途切れることなく維持されている。即ち、信号伝送は、図４のデータ信号線ＡＤ−に代わるＢ系列の第２データ信号線ＢＤ−（部分配線５７（−）〜５４（−））と、データ信号線ＡＤ＋（部分配線５１（＋）〜５３（＋））とによって、維持されている。
【００９０】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。これにより、図１０に示すように、出力ｅｎｄは一時的にハイレベルとなる。従って、ＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑ及び反転出力Ｑ￣が、一時的にそれまでの信号レベルから反転する。これは、いずれのデータ信号線の断線とも無関係である。これにより、図７のトランジスタＴｄ−が一時的にオフし、Ａ系列の第２データ信号線ＡＤ−とＢ系列の第２データ信号線ＢＤ−とは相互に切り離される。また、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ａ）は一時的にオフ（消灯状態）とされる。トランジスタＴｄ−の一時的なオフにより、エンド応答が一方の系列から他方の系列へ回り込むことを防止することができる。これにより、前述のように図５のエンド応答である電流信号Ｉｉｓの有無を正確に検出することができる（以下の第４の場合においても同じ）。
【００９１】
第３に、図７及び図８及び図１１を参照して、ある伝送サイクル（ｃｙｃ０）の期間中において、第２の伝送系列（即ち、Ｂ系列）の第１データ信号線ＢＤ＋が断線した場合について説明する。
【００９２】
伝送サイクル（ｃｙｃ０）が開始され、スタート信号Ｓが伝送される。これにより、図７の親局１３から接続点ｇ（＋）を介して与えられる電位と親局１３から接続点ｈ（−）を介して与えられる電位との間に電位差があるので、Ｄ＋検出回路１９１のトランジスタＴｓ＋がオンし、図１１に示すように、出力ｄ＋ｎがハイレベルとなる。一方、第１データ信号線Ｄ＋上のエンド信号Ｅ（ロウレベル）が、図８のトランジスタＴ０において検出され、オンディレイタイマＴｏｎ１に入力される。オンディレイタイマＴｏｎ１の出力ｅｎｄはロウレベルである。出力ｄ＋ｎとリセット信号Ｒとにより、ＲＳフリップフロップＦＦ１から出力Ｑのハイレベルが出力される。
【００９３】
一方、前述のように、オンディレイタイマＴｏｎ２の出力ｂｗｃのハイレベルにより、ＲＳフリップフロップＦＦ２の反転出力Ｑ￣はハイレベルとなるので、Ｄ＋断線表示用のＬＥＤ（Ｄ＋）はオフとなり、消灯の状態にある。
【００９４】
一方、前述のように、図８のＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑ（のロウレベル）が、インバータを介して、２重化回路１９の接続点ｋを経由し図７のトランジスタＴｄ＋１に入力されることにより、トランジスタＴｄ＋がオフする。従って、第２の伝送系列の第１データ信号線ＢＤ＋は、第１の伝送系列の第１データ信号線ＡＤ＋から切り離されている。また、前述のように、ＯＲゲートを経由したＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑ（のロウレベル）と出力ｅｎｄａとが、ゲート回路ＮＡＮＤ２に入力される。データ信号線が断線していない場合には、ゲート回路ＯＲの出力はロウレベルであるので、Ｂ系列断線表示用のＬＥＤ（Ｂ）はオフとなり、消灯の状態にある。
【００９５】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ０）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、図７のトランジスタＴｄ＋のオフにより、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋とＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋とは相互に切り離されている。また、ＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ｂ）はオフ（消灯状態）とされ、第１データ信号線ＢＤ＋の断線が無い状態を示している。
【００９６】
この後、例えば駆動ストレスにより、当該伝送サイクル（ｃｙｃ１）において、Ｂ系列の第１データ信号線ＢＤ＋が断線する。これにより、親局１３から接続点ｇ（＋）を介して与えられる電位と親局１３から接続点ｈ（−）を介して与えられる電位との間に電位差が無くなるので、トランジスタＴｓ＋がオフし、図１１に示すように、その出力ｄ＋ｎがロウレベルとなる。しかし、前述のように、この時点では、ＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ｂ）はオン（点灯状態）とはならず、また、トランジスタＴｄ＋のオフにより、当該断線に起因して信号の伝送も一旦停止される。
【００９７】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。一方、第１データ信号線ＢＤ＋の断線（及びトランジスタＴｄ＋のオフ）した場合でも、エンド応答である電流信号Ｉｉｓは、図４から判るように、接続点ｈ（−）を介して与えられるので、図５のトランジスタＴｉはオンとなる。これにより、図１１に示すように、ＲＳフリップフロップＦＦ５の出力ｅｎｄａは、ハイレベルとなり、エンド信号Ｅの一時的なロウレベルに従って、一時的にロウレベルに変化する。
【００９８】
この後、直ちに次のスタート信号Ｓの伝送が開始され、次の伝送サイクル（ｃｙｃ２）が開始される。しかし、第２データ信号線ＢＤ＋の断線（及びトランジスタＴｄ＋のオフ）により、トランジスタＴｓ＋はオンせず、図１１に示すように、その出力ｄ＋ｎはロウレベルのままである。
【００９９】
一方、前述のように、スタート信号Ｓにより、図１１に示すように、出力ｂｗｃはハイレベルとなる。従って、出力ｄ＋ｎのロウレベルにより、ＲＳフリップフロップＦＦ２の反転出力Ｑ￣はロウレベルとなり、Ｄ＋断線表示用のＬＥＤ（Ｄ＋）はオンとなり、点灯の状態となる。
【０１００】
また、前述のように、図８のＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑのハイレベルにより、インバータを介して、２重化回路１９の接続点ｋを経由して、トランジスタＴｄ＋がオンする。従って、第２の伝送系列の第１データ信号線ＢＤ＋が、第１の伝送系列の第１データ信号線ＡＤ＋に接続される。更に、出力ｅｎｄａのハイレベルによりゲート回路ＮＡＮＤ２が開くので、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑのハイレベルにより、Ｂ系列断線表示用のＬＥＤ（Ｂ）はオンとなり、点灯の状態となる。
【０１０１】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ２）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、トランジスタＴｄ＋のオンにより、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋とＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋とは相互に接続されている。また、ＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ｂ）はオン（点灯状態）とされ、Ｂ系列の第１データ信号線ＢＤ＋が断線している状態を示している。この場合、データ信号線ＢＤ＋（の部分配線５２（−））は断線したが、親局１３と子局１１との間の信号伝送は途切れることなく維持されている。即ち、信号伝送は、断線前と同様にＡ系列のデータ信号線ＡＤ＋（部分配線５１（＋）〜５３（＋））と、データ信号線ＡＤ−（部分配線５１（−）〜５３（−））とによって、維持されている。しかし、次にＡ系列の第１データ信号線ＡＤ＋が断線すると、被制御装置１２（ロボット）が停止してしまうことを示すことができ、可動ケーブル２４の交換を促すことができる。
【０１０２】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。これにより、図１１に示すように、出力ｅｎｄは一時的にハイレベルとなる。従って、図８のＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑ及び反転出力Ｑ￣が、一時的にそれまでの信号レベルから反転する。これは、いずれのデータ信号線の断線とも無関係である。これにより、トランジスタＴｄ＋が一時的にオフし、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋とＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋とは相互に切り離される。また、ＬＥＤ（Ｄ＋）及びＬＥＤ（Ｂ）は一時的にオフ（消灯状態）とされる。
【０１０３】
第４に、図７及び図８及び図１２を参照して、ある伝送サイクル（ｃｙｃ０）の期間中において、第２の伝送系列（即ち、Ｂ系列）の第２データ信号線ＢＤ−が断線した場合について説明する。
【０１０４】
伝送サイクル（ｃｙｃ０）が開始され、スタート信号Ｓが伝送される。これにより、親局１３から接続点ｇ（−）を介して与えられる電位と親局１３から図７の接続点ｈ（＋）を介して与えられる電位との間に電位差があるので、Ｄ−検出回路１９３のトランジスタＴｓ−がオンし、図１２に示すように、出力ｄ−ｎがハイレベルとなる。一方、前述のように、図８のオンディレイタイマＴｏｎ１の出力ｅｎｄはロウレベルである。出力ｅｎｄは、ＲＳフリップフロップＦＦ３に入力される。出力ｄ−ｎとリセット信号Ｒとにより、ＲＳフリップフロップＦＦ３から出力Ｑのハイレベルが出力される。
【０１０５】
一方、前述のように、オンディレイタイマＴｏｎ２の出力ｂｗｃのハイレベルにより、ＲＳフリップフロップＦＦ４の反転出力Ｑ￣はハイレベルとなるので、Ｄ−断線表示用のＬＥＤ（Ｄ−）はオフとなり、消灯の状態にある。
【０１０６】
一方、前述のように、ＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑ（のロウレベル）がトランジスタＴｄ−１に入力されることにより、トランジスタＴｄ−がオフする。従って、第２の伝送系列の第２データ信号線ＢＤ−は、第１の伝送系列の第２データ信号線ＡＤ−から切り離されている。また、前述のように、ＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑ（のロウレベル）と出力ｅｎｄａの反転信号とが、ゲート回路ＮＡＮＤ２に入力される。データ信号線が断線していない場合には、ゲート回路ＯＲの出力はロウレベルであるので、Ｂ系列断線表示用のＬＥＤ（Ｂ）はオフとなり、消灯の状態にある。
【０１０７】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ０）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、トランジスタＴｄ−のオフにより、Ａ系列の第２データ信号線ＢＤ＋とＢ系列の第２データ信号線ＢＤ−とは相互に切り離されている。また、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ｂ）はオフ（消灯状態）とされ、第２データ信号線ＢＤ−の断線が無い状態を示している。
【０１０８】
この後、例えば駆動ストレスにより、当該伝送サイクル（ｃｙｃ１）において、Ｂ系列の第２データ信号線ＢＤ−が断線したとする。これにより、トランジスタＴｓ−がオフし、図１２に示すように、その出力ｄ−ｎがロウレベルとなる。しかし、前述のように、この時点では、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ｂ）はオン（点灯状態）とはならず、また、トランジスタＴｄ−のオフにより、当該断線に起因して信号の伝送データは不定となる。
【０１０９】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。一方、第１データ信号線ＢＤ−の断線（及びトランジスタＴｄ−のオフ）した場合でも、エンド応答である電流信号Ｉｉｓは、図４から判るように、接続点ｈ（−）を介して与えられるので、図５及び図８のトランジスタＴｉはオンとなる。これにより、図１２に示すように、ＲＳフリップフロップＦＦ５の出力ｅｎｄａは、ハイレベルとなり、エンド信号Ｅの一時的なロウレベルに従って、一時的にロウレベルに変化する。
【０１１０】
この後、直ちに次のスタート信号Ｓの伝送が開始され、次の伝送サイクル（ｃｙｃ２）が開始される。しかし、第２データ信号線ＢＤ−の断線（及びトランジスタＴｄ−のオフ）により、トランジスタＴｓ−はオンせず、図１２に示すように、その出力ｄ−ｎはロウレベルのままである。
【０１１１】
一方、前述のように、スタート信号Ｓにより、図１２に示すように、出力ｂｗｃはハイレベルとなる。従って、出力ｄ−ｎのロウレベルにより、ＲＳフリップフロップＦＦ４の反転出力Ｑ￣はロウレベルとなり、Ｄ−断線表示用のＬＥＤ（Ｄ−）はオンとなり、点灯の状態となる。
【０１１２】
また、前述のように、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑのハイレベルにより、トランジスタＴｄ−がオンする。従って、第２の伝送系列の第１データ信号線ＢＤ−が、第１の伝送系列の第１データ信号線ＡＤ＋に接続される。更に、出力ｅｎｄａのハイレベルにより、ゲート回路ＮＡＮＤ２が開くので、ＲＳフリップフロップＦＦ２の出力Ｑのハイレベルにより、Ｂ系列断線表示用のＬＥＤ（Ｂ）はオンとなり、点灯の状態となる。
【０１１３】
この後、当該伝送サイクル（ｃｙｃ２）のデータの伝送が開始される。このデータ伝送時においても、トランジスタＴｄ−のオンにより、Ａ系列の第２データ信号線ＡＤ−とＢ系列の第２データ信号線ＢＤ−とは相互に接続されている。また、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ｂ）はオン（点灯状態）とされ、Ｂ系列の第２データ信号線ＢＤ−が断線している状態を示している。この場合、データ信号線ＢＤ−（の部分配線５５（−））は断線したが、親局１３と子局１１との間の信号伝送は途切れることなく維持されている。即ち、信号伝送は、断線前と同様にＡ系列のデータ信号線ＡＤ＋（部分配線５１（＋）〜５３（＋））と、データ信号線ＡＤ−（可動部分配線５１（−）〜５３（−））とによって、維持されている。しかし、次にＡ系列の第２データ信号線ＡＤ−が断線すると、被制御装置１２（ロボット）が停止してしまうことを示すことができ、可動ケーブル２４の交換を促すことができる。
【０１１４】
この後、エンド信号Ｅ（ロウレベル）が伝送される。これにより、図１２に示すように、出力ｅｎｄは一時的にハイレベルとなる。従って、ＲＳフリップフロップＦＦ４の出力Ｑ及び反転出力Ｑ￣が、一時的にそれまでの信号レベルから反転する。これは、いずれのデータ信号線の断線とも無関係である。これにより、トランジスタＴｄ−が一時的にオフし、Ａ系列の第１データ信号線ＡＤ＋とＢ系列の第１データ信号線ＢＤ＋とは相互に切り離される。また、ＬＥＤ（Ｄ−）及びＬＥＤ（Ｂ）は一時的にオフ（消灯状態）とされる。
【０１１５】
以上のように、あるサイクルにおいていずれかのデータ信号線が断線した場合でも、本発明に従って、データ信号線の接続は維持される。このため、親局１３と子局１１の各々とにおいて、その動作の確実性を保証する必要がある。そこで、図１３に示すように、親局１３と子局出力部１４の各々とに、データ保持回路３１及び一致判定回路３２が設けられる。
【０１１６】
図１の子局出力部１４において、データ保持回路３１は、当該子局出力部１４において抽出された当該子局のアドレスの制御信号であって、あるサイクルｃｙｃ２の１個前のサイクルｃｙｃ１のデータを保持し出力する。当該データは次のサイクルにおいて次のデータが入力されるまで保持され出力される。一致判定回路３２は、当該子局出力部１４において抽出された当該子局のアドレスの制御信号であってあるサイクルｃｙｃ２のデータと、データ保持回路３１からの１個前のサイクルｃｙｃ１のデータとを比較し、両者が一致するか否かを判定する。両者が一致した場合のみ、当該データ（制御信号）が当該子局出力部１４から対応する被制御部１６へ出力され、次の出力まで維持される。これにより、複数の子局１１（の子局出力部１４）が、各々、当該サイクルｃｙｃ２において検出した制御信号が直前のサイクルｃｙｃ１において検出した制御信号と同一である場合に、真の（正しく伝送された）制御信号として処理する。
【０１１７】
親局１３においても、抽出した監視信号の各々のアドレスのデータについて、同様に、データ保持回路３１及び一致判定回路３２を用いて、直前のサイクルの同一アドレスのデータと比較する。そして、両者が一致した場合のみ、図１の当該データ（監視信号）が親局１３から制御部１０の入力ユニット１０１へ入力される。これにより、親局１３が、当該サイクルにおいて検出した監視信号が直前のサイクルにおいて検出した監視信号と同一である場合に真の監視信号として処理する。
【０１１８】
例えば、図３に示すように、正常なサイクルｃｙｃ０の後のあるサイクルｃｙｃ１においてＡ系列の第１データ信号線ＡＤ＋が断線すると、その時点以降のアドレスの子局出力部１４は、当該サイクルｃｙｃ１の正しいデータを抽出することができない。従って、直前のサイクルｃｙｃ０のデータ（制御信号）と当該サイクルｃｙｃ１のデータとが一致しない。なお、当該時点以前のアドレスにおいても一致しない可能性はある。この場合、当該制御信号が被制御部１６に出力されないので、返信されるべき監視信号が親局１３において得られない。サイクルｃｙｃ１のデータは比較のために保持される。
【０１１９】
この後、本発明により、Ｂ系列の第１データ信号線ＢＤ＋が接続されて、サイクルｃｙｃ２が開始されると、子局１４はデータの不一致を検出し、正常な当該サイクルデータを保持する。サイクルｃｙｃ３では、正常データであるサイクルｃｙｃ３と保持したデータとを比較し、サイクルｃｙｃ２のデータと一致する。そこで、当該制御信号が被制御部１６に出力され、当該被制御部１６は当該制御信号に従って所定の処理（動作）を行う。
【０１２０】
以上、本発明をその実施の態様に従って説明したが、本発明は、その主旨の範囲内において、種々の変形が可能である。
【０１２１】
例えば、図１４（Ａ）に示すように、伝送２重化部１８の中にエンド応答部２１を設けても良い。なお、図１４（Ａ）は主として伝送線の構成を示す。図１４（Ａ）において、エンド応答部２１は、伝送２重化部１８の設けられた伝送系列と同じ伝送系列に設けられる。従って、この例では、伝送線が断線したことは検出することができるが、Ａ系列とＢ系列のいずれの伝送系列が断線したのかは検出することができない。
【０１２２】
また、図１４（Ｂ）に示すように、伝送２重化部１８を親局の内部に設けても良い。なお、図１４（Ｂ）は主として伝送線の構成を示す。図１４（Ｂ）において、伝送２重化部１８と伝送線との関係は、図１の例と同様である。即ち、この例は、伝送２重化部１８を、物理的に親局からの伝送線の出口に設けた例である。
【０１２３】
更に、例えば、以上の実施の形態においては、電源電圧を含むクロックに１個（１チャネル）の制御信号及び１個の監視信号を重畳したが、２個の制御信号及び１個の監視信号を重畳するようにしてもよい。即ち、多重化（２重化）した制御信号と（多重化しない）監視信号とを共通のデータ信号線に出力し、同時に双方向に伝送するようにしてもよい。また、２個の制御信号及び２個の監視信号を重畳するようにしてもよい。即ち、多重化（２重化）した制御信号と多重化（２重化）した監視信号とを共通のデータ信号線に出力し、同時に双方向に伝送するようにしてもよい。
【０１２４】
また、親局１３にエラーチェック回路を設けてもよい。エラーチェック回路は、第１データ信号線Ｄ＋を監視して、線路の状態（短絡など）をチェックする。エラーチェック回路の構成は、例えば特願平１−１４０８２６号に示すような構成とすればよい。
【０１２５】
更に、図示はしないが、親局１３及び子局１１における動作を、各々に設けたＣＰＵ（中央演算処理装置）において上述の各処理を実行する当該処理プログラムを実行することにより、実現してもよい。
【０１２６】
また、親局１３は、図１の例のように子局１１からの監視信号を、制御部１０（の入力ユニット１０１）に送出することなく、他の子局１１へその制御信号として送信する型の親局１３であっても良い。この場合の親局１３は、いわば複数の子局１１間における信号の送受信を中継する局〈中継局）として働く。従って、この場合、制御部１０それ自体が省略され、親局１３は制御信号を制御部１０（の出力ユニット１０２）から受信することも無い。
【０１２７】
本発明は、以上に述べた制御・監視信号伝送システムに限らず、配線を有する電子装置に広く適用することができる。電子装置の配線とは、例えば、コンピュータ等の電子装置の外部及び内部のケーブル、プリント基板等の各種基板上の配線、各種基板間を接続するフィルム状の配線、半導体装置等の電子部品の外部端子（接続端子）、電子部品の半田付け部分、半導体装置のシリコン基板上の配線等である。本発明によれば、このような電子装置の配線についても、断線を検知し、また、断線しても電子装置が動作し続けるようにすることができる。
【０１２８】
図１５は、電子装置構成図であり、本発明の電子装置の構成を示し、図１に対応する。この電子装置は、図１と図１５との対比から判るように、図１の制御・監視信号伝送システムに類似の構成を備える。即ち、この電子装置は、制御部１０に相当する信号形成部５１０と、親局１３に相当する信号送信部５１３と、子局１１に相当する信号受信部５１１と、被制御装置１２に相当する信号処理部５１２と、データ信号線Ｄ＋及びＤ−に相当する信号線Ｓ＋及びＳ−と、伝送２重化部１８に相当する送信２重化部５１８と、エンド応答部２１に相当するエンド応答部５２１とを備える。エンド応答部５２１は、信号受信部５１１に設けられる。信号受信部５１１及び信号処理部５１２は、例えば複数設けられても良い。
【０１２９】
一方、この例では、信号形成部５１０及び信号送信部５１３と、信号受信部５１１及び信号処理部５１２とは、１対１に対応する。即ち、信号形成部５１０は、出力ユニット１０２に相当する出力ユニット５０２のみを備え、入力ユニット１０１に相当する回路を備えない。信号受信部５１１は、子局出力部１４に相当する信号出力部５１４のみを備え、子局入力部１５に相当する回路を備えない。信号処理部５１２は、被制御部１６に相当し、センサ部１７に相当する回路を備えない。
【０１３０】
信号送信部５１３は、信号形成部５１０が形成した種々の信号（デジタル信号）を、信号線Ｓ＋及びＳ−を介して、信号受信部５１１に送信する。信号受信部５１１は、信号線Ｓ＋及びＳ−を介して、信号送信部５１３から送信された信号を受信し、信号処理部５１２へ出力する。
【０１３１】
信号線Ｓ＋及びＳ−は、電子装置の配線であり、信号送信部５１３と信号受信部５１１との間を接続する信号線である。信号線Ｓ＋及びＳ−は、極性の異なる信号を送信する第１の信号線Ｓ＋及び第２の信号線Ｓ−からなる。信号線Ｓ＋及びＳ−上に供給される信号は、パーソナルコンピュータ等の電子装置における通常のデジタル信号である。このデジタル信号の基準周波数は、例えば数ＧＨｚのような極めて高い周波数であってよい。当該信号は、実際には、信号線Ｓ＋上に送出される。信号線Ｓ−は、当該信号の基準信号、例えば接地電位（０Ｖ）とされる。
【０１３２】
第１及び第２の信号線Ｓ＋及びＳ−の各々が、信号送信部５１３に対してループを構成する。信号線Ｓ＋及びＳ−は、前記ループを構成することにより、信号送信部５１３と信号受信部５１１との間に第１及び第２の送信系列（即ち、Ａ系列及びＢ系列）を構成する。即ち、第１及び第２の信号線Ｓ＋及びＳ−の各々について、冗長配線が設けられる。通常使用される送信系列は第１の送信系列であり、前述のように、冗長配線は第２の送信系列からなる。
【０１３３】
送信２重化部５１８は、第１及び第２の信号線Ｓ＋及びＳ−の各々の第２の送信系列（冗長配線）に挿入された第１及び第２のスイッチ手段ＳＷ１及びＳＷ２を備える。第１のスイッチ手段ＳＷ１は接続トランジスタＴｄ＋からなり、第２のスイッチ手段ＳＷ２は接続トランジスタＴｄ−からなる。送信２重化部５１８は、第１及び第２のスイッチ手段ＳＷ１及びＳＷ２をオフとすることにより第１及び第２の信号線Ｓ＋及びＳ−の各々のループを分離する。この状態で、送信２重化部５１８は、第１及び第２の信号線Ｓ＋及びＳ−の第１及び第２の送信系列の断線を検出する。この検出の結果、送信２重化部５１８は、第１及び第２の信号線Ｓ＋及びＳ−のいずれかの第１の送信系列（Ａ系列）が断線した場合、これに対応する第１及び第２のスイッチ手段ＳＷ１及びＳＷ２のいずれかをオンとすることにより、当該対応する第２の送信系列（Ｂ系列）により信号受信部５１１への信号の供給を継続して行う。
【０１３４】
この電子装置は、実際には、複数の信号線（複数の第１及び第２の信号線Ｓ＋及びＳ−の対）を備える。送信２重化部５１８は、複数の信号線の中から選択された少なくとも１つの信号線について設けられる。即ち、配線を冗長化すべき重要な配線について、送信２重化部５１８が設けられる。
【０１３５】
エンド応答部５２１は、エンド応答部２１と同様にして、信号送信部５１３に所定のタイミングでエンド応答を返信する。このために、当該信号を送出する期間の他に、スタート信号Ｓ及びエンド信号Ｅを送出する期間が必要となる。これらの期間は、信号処理部５１２の動作と言う点からは、冗長期間となる。例えば、１サイクルにおける信号の送出の数を３２個の倍数（例えば、１０２４個等）とすれば、冗長期間の割合を少なくすることができる。なお、アドレスを区別する必要はない。
【０１３６】
信号形成部５１０と信号処理部５１２は、当該電子装置の本来の回路である。例えば、信号送信部５１３、送信２重化部５１８、信号受信部５１１は、各々、１個の集積回路（ＩＣ）として構成される。接続トランジスタＴｄ＋及び接続トランジスタＴｄ−は十分に大きなサイズとすれば良い。この例では、エンド応答部５２１は信号受信部５１１に含まれるが、別に形成しても良い。また、信号送信部５１３と送信２重化部５１８とを１個の集積回路として構成しても良い。
【０１３７】
以上の構成により、本発明の電子装置は、その配線についての断線を検知し、また、断線しても動作し続ける。即ち、本発明の電子装置は、図１の制御・監視信号伝送システムにおける動作と同様の動作により、第１の信号線Ｓ＋のＡ系列の断線（ＳＡ＋の断線）、第１の信号線Ｓ＋のＢ系列の断線（ＳＢ＋の断線）、第２の信号線Ｓ−のＡ系列の断線（ＳＡ−の断線）、第２の信号線Ｓ−のＢ系列の断線（ＳＢ−の断線）を、各々、区別して検出することができ、また、これを表示することができる。また、本発明の電子装置は、図１の制御・監視信号伝送システムにおける動作と同様の動作により、ＳＡ＋、ＳＢ＋、ＳＡ−及びＳＢ−のいずれの断線があっても、当該断線の以後も、信号の供給を継続することができる。
【０１３８】
このように、本発明の電子装置によれば、その信号線Ｓ＋及びＳ−の断線を検知して、断線しても電子装置が動作し続けるようにすることができる。これにより、１回の断線で電子装置が停止することを防止することができ、電子装置の稼働時間外に復旧することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明によれば、制御・監視信号伝送システムにおいて、ロボット等の可動部分に対応し２個の伝送系列からなる伝送線が断線した場合でも、信号の伝送を継続して行うことができ、また、２個の伝送系列のいずれかの断線を検出し、かつ、当該断線した伝送系列を検出することができる。従って、本発明によれば、伝送システムが、伝送線の断線を検知することができ、また、伝送線の断線や交換の際でもロボット等の装置が動作を継続することができる。この結果、伝送線が断線しても直ちに伝送線を交換する必要がなく、また、信号線が断線したこと及び当該断線した伝送系列を知ることができるので、保守が必要な箇所を予め把握して１回で修復することができる。これにより、保守の効率を飛躍的に改善すると共に、設備の信頼性を向上し保守を計画的に行うことができるので、保守員の増加を抑え、また、ロボット等の装置の稼働効率を飛躍的に向上することができる。
【０１４０】
また、本発明によれば、電子装置において、２個の送信系列からなる信号線が断線した場合でも、信号の供給を継続して行うことができ、また、２個の送信系列のいずれかの断線を検出し、かつ、当該断線した送信系列を検出することができる。従って、本発明によれば、電子装置が、信号線の断線を検知することができ、また、信号線の断線の際でも電子装置が動作を継続することができる。この結果、信号線が断線しても直ちに信号線又は電子装置を交換する必要がなく、また、信号線が断線したこと及び当該断線した送信系列を知ることができるので、保守が必要な箇所を予め把握して１回で修復することができる。これにより、保守の効率を飛躍的に改善すると共に、設備の信頼性を向上し保守を計画的に行うことができるので、保守員の増加を抑え、また、電子装置の稼働効率を飛躍的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の基本構成図である。
【図２】本発明の動作説明図である。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明の基本構成の説明図である。
【図５】本発明の基本構成におけるエンド応答部の構成及びその波形図である。
【図６】伝送２重化部及び系列断線検知回路の一例のブロック構成図である。
【図７】伝送２重化部の一例の回路構成図である。
【図８】伝送２重化部の一例の回路構成図である。
【図９】図７及び図８の伝送２重化部における波形図である。
【図１０】図７及び図８の伝送２重化部における波形図である。
【図１１】図７及び図８の伝送２重化部における波形図である。
【図１２】図７及び図８の伝送２重化部における波形図である。
【図１３】子局の動作説明図である。
【図１４】本発明の他の構成図である。
【図１５】本発明の更に他の構成図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０：制御部
１１：子局
１２：被制御装置
１３：親局
１６：被制御部
１７：センサ部
１８：伝送２重化部
１９：２重化回路
２０：系列断線検知回路
ＡＤ＋：Ａ系列の第１データ信号線
ＡＤ−：Ａ系列の第２データ信号線
ＢＤ＋：Ｂ系列の第１データ信号線
ＢＤ−：Ｂ系列の第２データ信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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