(57)【要約】【課題】  数値の変化にも迅速に対応して確認時間を短縮し、また、データの伝送速度を速めることを可能にするデータ伝送システムおよびデータ伝送方法を提供する。【解決手段】  １０進数で表された数値のデータを、デジタルのデータに変換するＡ／Ｄ変換器２１と、Ａ／Ｄ変換器２１が変換したデジタルのデータが表す数値を、少なくとも１桁が３値で表されると共に残りの桁が２値で表された所定桁の信号から成る所定コードの数値データに変換し、変換した数値データを送信する処理部２２、コード出力ＩＦ２３およびＰ／Ｓ変換器３０と、Ｐ／Ｓ変換器３０からの数値データを受信すると、この所定コードの数値データをＢＣＤコードに変換し、このＢＣＤコードの数値を処理するＳ／Ｐ変換器４０、コード入力ＩＦ５１および処理部５２とを備える。【選択図】  図１
2011229009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０進数で表された数値のデータを、デジタルのデータに変換する変換手段と、
前記変換手段が変換したデジタルのデータが表す数値を、少なくとも１桁が３値で表されると共に残りの桁が２値で表された所定桁の信号から成る所定コードの数値データに変換し、変換した数値データを送信する第１の処理手段と、
前記第１の処理手段からの数値データを受信すると、この所定コードの数値データをＢＣＤコードに変換し、このＢＣＤコードの数値を処理する第２の処理手段と、
を備えることを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項２】
前記第１の処理手段が用いる所定コードは、隣り合う桁の変位数を最小にするように設定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
前記３値の桁はプラスのレベル、マイナスのレベルおよびゼロのレベルの電圧で表され、前記２値の桁はプラスのレベルおよびゼロのレベルの電圧で表されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
１０進数で表された数値のデータを、デジタルのデータに変換し、
変換したデジタルのデータが表す数値を、少なくとも１桁が３値で表されると共に残りの桁が２値で表された所定桁の信号から成る所定コードの数値データに変換し、
変換した数値データを送信し、
数値データを受信すると、この所定コードの数値データをＢＣＤコードに変換し、
このＢＣＤコードの数値を処理する、
ことを特徴とするデータ伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データを所定のコードに変換して伝送するデータ伝送システムおよびデータ伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、コンピュータ処理や伝送には、２進数に変換されたデータが利用されている。例えば、電力会社では、電圧、電流、電力量、ダムや河川の水位、雨量などの計測データは、現地に設置されているセンサーから得られ、センサーからのアナログデータはデータ変換装置で２進数のデータに変換される。そして、変換されたデータは現地の制御装置や電力設備を運用、監視している制御所などに伝送される（例えば、特許文献１参照。）。これらの計測データは計測装置やコンピュータの表示装置等の既設装置に出力され、担当者によってデータの確認やデータを加工して記録や電力設備の制御などが行われる。このとき、担当者による視認を容易にするために、図１４に示すように、４ビットで形成される１６通りの２進符号から、１０進数の値「０」〜「９」までの１０個を用いた、１０進数の１桁を表す符号である２進化１０進コード（ＢＣＤ：Ｂｉｎａｒｙ  Ｃｏｄｅｄ  Ｄｅｃｉｍａｌ）が利用されている。図１４では、２桁の１０進数を表す場合を示している。
【０００３】
こうしたＢＣＤコードを用いて計測データを伝送する場合、例えば図１５に示すデータ伝送システムでは、計測器１１０が電圧、電流、電力量、ダムや河川の水位、雨量などを測定し、アナログの計測データをＢＣＤ変換装置１２０に出力する。ＢＣＤ変換装置１２０は、アナログの計測データをＢＣＤコードの計測データに変換し、変換したデータを制御装置１３０に伝送する。制御装置１３０は、受け取った計測データを基に、電圧、電流、電力量、ダムや河川の水位、雨量などを監視すると共に計測データの表示および計測データを利用した制御や記録の加工等を行う。例えば、河川の水位を監視する場合、制御装置１３０は、受け取った計測データで河川の水位を監視し、河川の水位の変化を表示等で出力する。
【０００４】
ＢＣＤ変換装置１２０のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１２１は、計測器１１０から計測データを受け取ると、図１６に示すように、アナログデータを２進数のデジタルの計測データに変換する。この後、ＢＣＤ変換装置１２０のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１２２は、２進数の計測データを、ＢＣＤコードの計測データに変換する。そして、ＢＣＤ変換装置１２０のＢＣＤ出力ＩＦ（インターフェース）１２３が、ＢＣＤコードの計測データを制御装置１３０に出力する。制御装置１３０のＢＣＤ入力ＩＦ（インターフェース）１３１は、ＢＣＤコードの計測データを受け取ると、このデータを処理部１３２に送る。処理部１３２は、受け取った計測データを基に、例えば河川の水位を監視すると共に河川の水位計測データを表示したり、計測データを利用した制御や記録の加工をする。
【０００５】
こうしたシステムでは、４ビットのデータと共にデータ確認信号がＢＣＤ変換装置１２０から制御装置１３０に伝送される。データ確認信号は、ＢＣＤコードのデータが読み取り可能である、という通知を送るための信号である。計測データの各ビットは２つの状態、つまり論理値「０」または論理値「１」になり、４ビットで１０進数の１桁の数値が形成される。このとき、１つのビットが論理値「１」または論理値「０」に変わって安定するまでの確認時間に時間幅がある。そして、各ビットの論理値が安定したときに、ＢＣＤ変換装置１２０は制御装置１３０にデータ確認信号を伝送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１０６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＢＣＤコードを用いて計測データを伝送する先のシステムには次の課題がある。例えば水位の計測データが１０進数で値「７」から値「８」に変化する場合がある。この場合には、ＢＣＤコードの４ビットの値が「０１１１」から「１０００」に変化するので、すべてのビットの論理値が変化することになる。このために、ＢＣＤ変換装置１２０からデータ確認信号が出力されるまでの確認時間が長くなり、制御装置１３０によるデータの読み取りが遅くなる。また、計測データが１０進数で値「７」と値「８」との間を変化する場合には、データ確認信号の出力がさらに遅れる。データ確認信号の遅れが一定時間を過ぎると、制御装置１３０の処理部１３２は、計測不能と判定し、計測不能のメッセージを出力する。
【０００８】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、数値の変化にも迅速に対応して確認時間を短縮し、また、データの伝送速度を速めることを可能にするデータ伝送システムおよびデータ伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、１０進数で表された数値のデータを、デジタルのデータに変換する変換手段と、前記変換手段が変換したデジタルのデータが表す数値を、少なくとも１桁が３値で表されると共に残りの桁が２値で表された所定桁の信号から成る所定コードの数値データに変換し、変換した数値データを送信する第１の処理手段と、前記第１の処理手段からの数値データを受信すると、この所定コードの数値データをＢＣＤコードに変換し、このＢＣＤコードの数値を処理する第２の処理手段と、ＢＣＤコードの数値データをこの所定コードに変換し、この所定コードの数値を処理する第３の処理手段と、を備えることを特徴とするデータ伝送システムである。
【００１０】
請求項１の発明では、測定器等からの１０進数で表された数値のデータを、変換手段がデジタルのデータに変換する。第１の処理手段は、変換手段が変換したデジタルのデータが表す数値を所定コードの数値データに変換する。この後、第１の処理手段は、変換した数値データを送信する。第２の処理手段は、第１の処理手段からの数値データを受信すると、この所定コードの数値データをＢＣＤコードに変換する。この後、第２の処理手段は、このＢＣＤコードの数値を処理する。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のデータ伝送システムにおいて、前記第１の処理手段が用いる所定コードは、隣り合う桁の変位数を最小にするように設定されている、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のデータ伝送システムにおいて、前記３値の桁はプラスのレベル、マイナスのレベルおよびゼロのレベルの電圧で表され、前記２値の桁はプラスのレベルおよびゼロのレベルの電圧で表されている、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、１０進数で表された数値のデータを、デジタルのデータに変換し、変換したデジタルのデータが表す数値を、少なくとも１桁が３値で表されると共に残りの桁が２値で表された所定桁の信号から成る所定コードの数値データに変換し、変換した数値データを送信し、数値データを受信すると、この所定コードの数値データをＢＣＤコードに変換し、このＢＣＤコードの数値を処理する、ことを特徴とするデータ伝送方法である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１および請求項４の発明によれば、送信するデータの少なくとも１桁が３値で表されるので、この桁を２値で表す場合に比べて、数値データの長さを短縮することができ、これにより、データの伝送速度を速めることを可能にする。
【００１５】
請求項２の発明によれば、所定コードは、隣り合う桁の変位数を最小にするように設定されているので、数値の変化にも迅速に対応してデータの確認時間を短縮することができ、どのデータ変位によっても精度が同じものが可能となる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、プラスのレベル、マイナスのレベルおよびゼロのレベルとして例えば±５［Ｖ］および０［Ｖ］の電圧を用いれば、既成の電源装置の利用を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１によるデータ伝送システムを示す構成図である。
【図２】データ変換を説明する図である。
【図３】３−２進１０進化コードによる変換の様子を示す図である。
【図４】ＢＣＤコードのビット変位数を説明する図である。
【図５】コード設定について説明する図であり、図５（ａ）は３−２進１０進化コードの場合について説明する図、図５（ｂ）はＢＣＤコードの場合について説明する図である。
【図６】コード設定について説明する図であり、図６（ａ）は３−２進１０進化コードの場合について説明する図、図６（ｂ）〜図６（ｄ）は他の例について説明する図である。
【図７】３−２進１０進化コードのパルス波形を示す図である。
【図８】データの読み取りを説明する図であり、図８（ａ）は３−２進１０進化コードの場合について説明する図、図８（ｂ）はＢＣＤコードの場合について説明する図である。
【図９】３−２進１０進化コードからＢＣＤコードに変換する様子を示す図である。
【図１０】処理部が機能として持つ第１の変換回路の一例を示す回路図である。
【図１１】計測データを示す図であり、図１１（ａ）は３−２進１０進化コードによる計測データを示す図、図１１（ｂ）は従来の計測データを示す図である。
【図１２】処理部が機能として持つ第２の変換回路の一例を示す回路図である。
【図１３】カウンタ回路の一例を示す回路図である。
【図１４】ＢＣＤコードを説明する図である。
【図１５】従来のデータ伝送システムを示す構成図である。
【図１６】データの変換を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。以下の実施の形態では、電力会社で用いられている電圧、電流、電力量、ダムや河川の水位、雨量などの計測データとして、ダムや河川の水位を扱う場合を例として説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
この実施の形態によるデータ伝送システムを図１に示す。図１のデータ伝送システムは、計測器１０、コード変換装置２０、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器３０、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器４０および制御装置５０を備えている。計測器１０とコード変換装置２０とＰ／Ｓ変換器３０とは、電力会社の水力発電所等に設置されている装置であり、データを送る側の装置である。Ｓ／Ｐ変換器４０と制御装置５０とは、制御所に設置されている装置であり、データを受ける側の装置である。送り側装置と受け側装置とは、伝送線路Ｗによって接続されている。
【００２０】
この計測システムの計測器１０は、例えば水位を常時または定期的に測定し、図２に示すように、測定した実値を電気信号（電流または電圧）に変換して、アナログの計測データをコード変換装置２０に送る。
【００２１】
コード変換装置２０は、アナログの計測データを計測器１０から受け取ると、このデータを所定の１０進化コードに変換し、予め設定していた変換定数を乗じて計測データ（水位）に変換し、Ｐ／Ｓ変換器３０に送る。こうした変換を行うコード変換装置２０は、Ａ／Ｄ変換器２１と処理部２２とコード出力ＩＦ（インターフェース）２３とを備えている。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器２１は、計測器１０から送られてきた、計測データに応じた電気信号（アナログデータ）である受信値を、デジタルデータに変換する変換器である。Ａ／Ｄ変換器２１は、アナログデータをデジタルデータに変換して、計測データとして処理部２２に送る。この実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器２１は、アナログの計測データにパルス数が対応するカウンタ信号を、計測データとして出力する。
【００２３】
処理部２２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などから成り、Ａ／Ｄ変換器２１から計測データ、つまり、アナログデータをデジタルデータに変換した信号を受け取ると、予め設定していた変換定数を乗じて変換値を算出する。変換値は、元の計測値（水位）を表すデジタルデータである。処理部２２は、この計測値を所定の１０進化コード（以下、「３−２進１０進化コード」という）に変換する。こうしたデータ伝送に用いられる３−２進１０進化コードは、図３に示すように、最上位である「３２」の桁、「２１」の桁、最下位である「２０」の桁の、３つの信号から成る。つまり、３−２進１０進化コードにおいては、３桁の信号が１桁の数値に対応している。そして、「２１」の桁と、「２０」の桁の信号は、２進数で表される。この実施の形態では、２進数の２値を「＋」と「０」で表す。また、３−２進１０進化コードでは、「３２」の桁は、３進数で表される。この実施の形態では、３進数の３値を「＋」、「０」および「−」で表す。例えば１０進数「０」に対して、３−２進１０進化コードでは３桁の値からなる「−００」の信号が対応している。
【００２４】
３−２進１０進化コードでは、隣り合う桁の信号について、
Ｉ．値「０」から値「＋」に変化する、または、その逆に変化する
ＩＩ．値「０」から値「−」に変化する、または、その逆に変化する
という条件を満たすように、かつ、隣り合う桁の値が変化する数つまりビット変位数が値「１」となるように、各桁の値が選択されている。したがって、図３に示した３−２進１０進化コードは一例であって、上記Ｉと上記ＩＩの条件を満たす３進数と２進数の組み合わせは各種ある。さらに、この実施の形態では、最上位の桁を３値の信号で表したが、「２１」の桁や「２０」の桁の値を３進数で表してもよい。
【００２５】
これに対して、従来のＢＣＤコードは、図４に示すように、数値が「７」から「８」に変化するとき、ビット変位数が「４」になる。しかし、３−２進１０進化コードにおいては、先の図３に示すように、ビット変位数はすべて「１」である。
【００２６】
ここで、３−２進１０進化コードの設定についてカルノー図法を用いて説明する。３−２進１０進化コードは３桁の値から構成されているが、図５（ａ）に示すように、上位１桁（Ｔ２）と下位２桁（Ｔ１Ｔ０）の論理変数を縦軸と横軸にとり、３×４の１２個のセルａ１〜ａ１２をつくる。例えば、セルａ１２（数値「１」）は、３−２進１０進化コードの表示では「−０＋」を表し、セルａ８（数値「２」）では「００＋」を表す。１０進数「０」から「１」へ変化する場合、ＢＣＤコードでは図５（ｂ）に示すように各ビット（Ｘ３Ｘ２Ｘ１Ｘ０）が「００００」から「０００１」へ変化するが、セルｂ１６からセルｂ１５へ移動することになる。これは、隣のセルへ１回移動するだけであるので、移動距離「１」すなわちハミング距離が値「１」となる。一方、１０進数「７」から「８」への変化は、セルｂ１０からセルｂ４へ移動するため、４セル移動することになる。すなわち、ハミング距離は値「４」ということになる。
【００２７】
一方、３−２進１０進化コードでは、「０００」と「＋＋＋」を使用禁止としているため、図５（ａ）に示すセルａ１とセルａ７は使用しない。残りの１０セルを使用して１０進化コードを設定する。この１０セルがセルａ１１から出発し、１セルずつ移動し、最後のセルａ１０から１０回目には出発点のセルａ１１へ戻るルートを設定することになる。この移動において、すべてのセルの移動距離すなわちハミング距離は値「１」である。
【００２８】
この実施の形態による３−２進１０進化コードの設定には、図６（ａ）に示すように、
セルａ１１→セルａ１２→セルａ８→セルａ４→セルａ３→セルａ２→セルａ６→セルａ５→セルａ９→セルａ１０→セルａ１１
というパターン１がある。パターン１の他にも、図６（ｂ）に示すように、
セルａ１１→セルａ１０→セルａ９→セルａ５→セルａ６→セルａ２→セルａ３→セルａ４→セルａ８→セルａ１２→セルａ１１
の逆ルートであるパターン２でもよい。さらに、図６（ｃ）に示すパターン３や図６（ｄ）に示すパターン４がある。つまり、ＢＣＤコードでは、１０進数「０」が「００００」という４ビットの値で定義づけられているが、３−２進１０進化コードでは、設定されたルートの何処からでも１０進数「０」を提起してもよいし、また、定義されたルートの逆でも定義づけられる。したがって、後述する各ロジック回路も違ってくるという特長を持つ。
【００２９】
こうした３−２進１０進化コードに対応して、この実施の形態では図７に示すようなパルス波形を使用している。なお、図７では、２桁の数値を表す場合を例としており、１の位の数値を信号Ｔ２〜Ｔ０で表し、１０の位の数値を信号Ｎ２〜Ｎ０で表している。パルスはカウンタ信号を表し、パルス数が計測データに対応している。こうしたとき、「３２」の桁を表す３進の信号Ｔ２は、０［Ｖ］を中心に＋５［Ｖ］と−５［Ｖ］の３つの電圧レベルの状態で表される。そして、３進の値「０」が０［Ｖ］であり、３進の値「＋」が＋５［Ｖ］であり、３進の値「−」が−５［Ｖ］である。なお、図中で「♯」の部分は使用しない波形である。このように、３進数を表す波形は、０［Ｖ］、＋５［Ｖ］、−５［Ｖ］の３つの電圧レベルを使用するので、コンピュータなどの装置において、装置の電源が供給する電源電圧を利用することができる。
【００３０】
さらに、３−２進１０進化コードにおいては、図８（ａ）に示すように、例えばカウンタによる計数に際して、数値「８」を含む前後のデータ確認時間ＴＭ１１〜ＴＭ１３が一定である。データ確認時間はデータの読み取りが可能であることを表す時間である。つまり、データ確認時間が経過するまでは読み取りの待ち時間となり、データ確認時間の経過後にデータの読み取りが可能になる。特に、数値「７」から数値「８」に変化する際に、信号Ｔ２における電圧レベルの変位が１つだけである。こうして、３−２進１０進化コードによれば、すべてのデータ確認時間が一定になる。これに対して、ＢＣＤコードでは、図８（ｂ）に示すように、数値「７」から数値「８」に変化する際に、信号Ｘ３〜Ｘ０がすべて変位するために、データ確認時間ＴＭ２２が他のデータ確認時間ＴＭ２１やＴＭ２３に比べて長くなってしまう。
【００３１】
つまり、ＢＣＤコードの場合に比べて、３−２進１０進化コードは１／４のデータ確認時間でデータの読み取りが可能である。これにより、３−２進１０進化コードによれば、データ伝送時間を短縮することができる。
【００３２】
処理部２２は、計測データを３−２進１０進化コードに変換すると、変換した計測データを、コード出力ＩＦ２３を経てＰ／Ｓ変換器３０に送る。また、３−２進１０進化コードの論理値の変化が安定したときに、処理部２２は、データ確認信号ＡＫをＰ／Ｓ変換器３０に送る。このとき、３−２進１０進化コードにおいて、論理値の変位数つまりハミング距離が最短の値「１」であるので、処理部２２は短時間でデータ確認信号ＡＫを制御所に送る。Ｐ／Ｓ変換器３０は、３−２進１０進化コードに変換された計測データがパラレルのデータであるので、このデータをシリアルに変換し、データ確認信号ＡＫと共に伝送線路Ｗに送る。
【００３３】
さらに、３−２進１０進化コードの「３２」の桁〜「２０」の桁には、「０００」や「＋＋＋」のような、同じ値の連続が形成されない。つまり、コード変換装置２０に電源断等の故障が発生して、値が「０００」になると、処理部２２はコード変換装置２０に発生した故障の判別をすることができる。また、電子回路内の素子が破損した場合には、電子回路内の素子が導通状態もしくは断線状態になることがある。すなわち、デジタル出力としては、「０００」もしくは「＋＋＋」が出力されることになる。したがって、この実施の形態では「０００」もしくは「＋＋＋」を含めていない。
【００３４】
制御所では、伝送線路Ｗを経てＳ／Ｐ変換器４０がシリアルの計測データを受け取ると、このデータをパラレルの計測データに変換する。そして、Ｓ／Ｐ変換器４０は、パラレルの計測データを、制御装置５０に送る。
【００３５】
制御装置５０は、コード変換装置２０からデータ確認信号ＡＫを受け取ると、３−２進１０進化コードに変換された計測データをＢＣＤコードに変換し、計測データを基にして各種の処理を行う。このために、制御装置５０は、コード入力ＩＦ（インターフェース）５１と処理部５２とを備えている。処理部５２は、コード入力ＩＦ５１を経て、３−２進１０進化コードに変換された計測データを受け取ると、図９に示すように、この計測データをＢＣＤコードに変換する。
【００３６】
こうした３−２進１０進化コードをＢＣＤコードに変換するために、処理部５２は、３−２進１０進化コードの計測データをコード入力ＩＦ５１から受け取ると、計測データの「＋」、「０」、「−」に対応してビットを立てる。つまり、３進のＴ２信号についてはＴ２１ビット〜Ｔ２３ビットを設ける。そして、計測データが「＋」の値である場合に、処理部５２はＴ２１ビットを値「１」にし、「０」の値である場合にはＴ２２ビットを「１」にする。また、計測データが「−」の値である場合に、処理部５２はＴ２３ビットを「１」にする。
【００３７】
同じようにして、２進のＴ１信号についてはＴ１１ビットとＴ１２ビットを設ける。そして、計測データが「＋」の値である場合に、処理部５２はＴ１１ビットを「１」にし、「０」の値である場合にはＴ１２ビットを「１」にする。２進のＴ０信号についてはＴ０１ビットとＴ０２ビットを設ける。そして、計測データが「＋」の値である場合に、処理部５２はＴ０１ビットを「１」にし、「０」の値である場合にはＴ０２ビットを「１」にする。
【００３８】
このように変換された計測データをＢＣＤコードに変換するために、処理部５２は、図１０に示す第１の変換回路と同等の機能を備えている。図１０の第１の変換回路は、オアゲートＪ１〜Ｊ５と、アンドゲートＫ１〜Ｋ９とを備えている。各ゲートの接続は図示の通りである。
【００３９】
この第１の変換回路において、例えば、１０進数「９」に相当する、３−２進１０進化コードの「−＋０」をコード変換装置２０から受け取る。つまり、３進のＴ２信号に対応するＴ２１ビット〜Ｔ２３ビットの値と、２進のＴ１信号に対応するＴ１１ビットおよびＴ１２ビットの値と、２進のＴ０信号に対応するＴ０１ビットおよびＴ０２ビットの値とを、第１の変換回路が受け取る。
【００４０】
第１の変換回路のアンドゲートＫ３は、３進のＴ２３ビットの論理値「１」と、２進のＴ１１ビットの論理値「１」とにより、論理値「１」をＢＣＤコードのＤ３ビットの値として出力する。
【００４１】
アンドゲートＫ４は、３進のＴ２２ビットの論理値「０」と、２進のＴ１１ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ３に出力する。アンドゲートＫ５は、３進のＴ２１ビットの論理値「０」と、２進のＴ０２ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ３に出力する。オアゲートＪ３は、アンドゲートＫ４とアンドゲートＫ５とが出力する論理値「０」により、論理値「０」をＢＣＤコードのＤ２ビットの値として出力する。
【００４２】
アンドゲートＫ６は、３進のＴ２１ビットの論理値「０」と、２進のＴ１２ビットの論理値「０」と、２進のＴ０１ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４に出力する。オアゲートＪ４は、アンドゲートＫ６が出力する論理値「０」と、３進のＴ２２ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をＢＣＤコードのＤ１ビットの値として出力する。
【００４３】
オアゲートＪ１は、Ｔ１１ビットの論理値「１」と、Ｔ０１ビットの論理値「０」とにより、論理値「１」をアンドゲートＫ７に出力する。アンドゲートＫ７は、オアゲートＪ１が出力する論理値「１」と、３進のＴ２１ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ５に出力する。アンドゲートＫ８は、３進のＴ２２ビットの論理値「０」と、２進のＴ１１ビットの論理値「１」と、２進のＴ０１ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ５に出力する。
【００４４】
一方、アンドゲートＫ１は、Ｔ１１ビットの論理値「１」と、Ｔ０２ビットの論理値「１」とにより、論理値「１」オアゲートＪ２に出力する。アンドゲートＫ２は、Ｔ１２ビットの論理値「０」と、Ｔ０１ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２に出力する。オアゲートＪ２は、アンドゲートＫ１が出力する論理値「１」と、アンドゲートＫ２が出力する論理値「０」とにより、論理値「１」をアンドゲートＫ９に出力する。アンドゲートＫ９は、３進のＴ２３ビットの論理値「１」と、オアゲートＪ２が出力する論理値「１」とにより、論理値「１」をオアゲートＪ５に出力する。
【００４５】
オアゲートＪ５は、アンドゲートＫ７、Ｋ８が出力する論理値「０」と、アンドゲートＫ９が出力する論理値「１」とにより、論理値「１」をＢＣＤコードのＤ０ビットの値として出力する。
【００４６】
このように、処理部５２は、３−２進１０進化コードをＢＣＤコードに変換する。この後、処理部５２は、ＢＣＤコードに変換された計測データを基にして、各種の処理を行う。例えば、水位が設定値を超えると、処理部５２は急激な水位の変化が発生していることを、表示等により出力する。また、処理部５２は、コード変換装置２０からビット列「０００」や「＋＋＋」の計測データを受け取ると、この計測データが３−２進１０進化コードに含まれないので、計測データの送信側であるコード変換装置２０の異常と判別する。そして、この判別結果を出力する。
【００４７】
次に、この実施の形態によるデータ伝送システムを利用したデータ伝送方法について説明する。水力発電所等に設置されている計測器１０は水位を測定し、アナログの計測データをコード変換装置２０に送る。コード変換装置２０は、計測データを受け取ると、アナログの計測データをカウンタ信号に変換し、さらに、カウンタ信号である計測データを３−２進１０進化コードに変換する。また、コード変換装置２０は、３−２進１０進化コードの論理値「−」、「０」、「＋」が安定したときに、データ確認信号ＡＫを制御所に送る。このときに、３−２進１０進化コードの隣り合う桁の変位数つまりハミング距離はそれぞれ値「１」であるので、コード変換装置２０は短時間でデータ確認信号ＡＫを制御所に送ることができる。
【００４８】
制御所の制御装置５０は、Ｐ／Ｓ変換器３０およびＳ／Ｐ変換器４０を経て、コード変換装置２０からデータ確認信号ＡＫを受け取ると、３−２進１０進化コードに変換された計測データをＢＣＤコードに変換し、変換した計測データを基にして各種の処理を行う。また、制御装置５０は、コード変換装置２０から値「０００」や「＋＋＋」の計測データを受け取ると、発電所側のコード変換装置２０、Ｐ／Ｓ変換器３０、Ｓ／Ｐ変換器４０、伝送線路Ｗのいずれかの異常と判別し、判別結果を出力する。
【００４９】
こうして、この実施の形態により、計測器１０の計測データを、３−２進１０進化コードを利用して制御装置５０に送ることができる。このとき、計測データが値「７」と値「８」との間で変化した場合に、ＢＣＤコードを利用した従来のシステムでは、値「７」に対応するビット列「０１１１」と、値「８」に対応するビット列「１０００」との間で４ビットが変化するため、データ確認信号の出力が遅れるが、この実施の形態では、３−２進１０進化コードの隣り合う列の変位数がそれぞれ値「１」であるので、データ確認信号ＡＫの出力が遅れることはなく迅速に、常に安定して出力される。これにより、制御装置５０による読み取り不可などの状態を回避し、誤差を少なくして、確実に計測データを伝送することができる。つまり、３−２進１０進化コードを使用することで、ＢＣＤコードで４ビット各変位の確認後にデータ確認信号ＡＫを出力するのに対して、１ビットのみの変位確認後にデータ確認信号ＡＫを出力できるため、データ確認信号ＡＫの出力時間の短縮が図れる。そして、３−２進１０進化コードによりハミング距離「１」を常に確保することができる。
【００５０】
また、３−２進１０進化コードに変換された計測データには、値「０００」や「＋＋＋」が含まれないので、送信側のコード変換装置２０から値「０００」や「＋＋＋」を受け取ると、制御所側の制御装置５０は送信側のコード変換装置２０に装置の停電やシステム故障および電子回路、素子の破損が発生したか、Ｐ／Ｓ変換器３０、Ｓ／Ｐ変換器４０、伝送線路Ｗの異常と判別することが可能である。さらに、電源立ち上げに生じる「０００」や「＋＋＋」に対して、計測データとを区別することができる。そして、値「＋」、「−」、「０」を±５［Ｖ］および０［Ｖ］の電圧を用いるので、コンピュータなどの既成の電源装置が出力する電源電圧の利用を可能にする。
【００５１】
また、３−２進１０進化コードによる計測データは、図１１（ａ）に示すようなデータ形式で送られている。つまり、１Ｗ（ワード）が１２ビット（３ビット×２桁×２バイト／Ｗ）であり、最大１５１２ビット（２５２バイト×６ビット/バイト）が伝送される。これに対して、従来のＢＣＤコードでは、図１１（ｂ）に示すようなデータ形式で計測データが送られている。つまり、１Ｗ１６ビット（４ビット×２桁×２バイト／Ｗ）であり、最大２０１６ビット（２５２バイト×８ビット/バイト）である。この結果、従来と同じ内容のデータを伝送する場合には、１Ｗ当たり４ビットの削減ができる。つまり、３−２進１０進化コードを使用することで、ＢＣＤコードで１Ｗ１６ビット構成が１Ｗ１２ビット構成となるため、従来のデータ量の２５％削減が可能となる。
【００５２】
これにより、最大伝送量では、５０４ビットの削減ができ、転送時間の短縮ができる。さらに、３−２進１０進化コードを用いることにより、多量のデータを送ることができる。つまり、３−２進１０進化コードを使用することで、ＢＣＤコードで１Ｗ１６ビット構成が１Ｗ１２ビット構成となるため、同じデータ量であればデータの２５％増が可能となる。
【００５３】
さらに、ＢＣＤコードを使用した場合に発生するコード認識エラーを防止できる。また、３−２進１０進化コードを定義することで、ＢＣＤコードと1対１の相関が図れる。そして、ＢＣＤコード使用の計測装置の出力精度を向上することが可能である。
【００５４】
（実施の形態２）
この実施の形態では、例えば送信側のコード変換装置２０に対して、ＢＣＤコードによる信号を出力する計測器（図示を省略）が接続されている場合に、処理部２２がＢＣＤコードを３−２進１０進化コードに変換するために用いられる。また、例えばアナログの計測データをデジタルの計測データに変換する際に、カウンタを用いてパルス数をＢＣＤコードによる計測データに変換した場合に、このデータを３−２進１０進化コードに変換するために用いられる。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００５５】
処理部２２は、計測器からのＢＣＤ出力の計測データをインターフェース（図示を省略）から受け取ると、３−２進１０進化コードに変換するために、図１２に示す第２の変換回路と同等の機能を備えている。図１２の第２の変換回路は、オアゲートＪ２１〜Ｊ２４と、アンドゲートＫ２１〜Ｋ３１と、ノットゲートＬ２１〜Ｌ２６とを備えている。各ゲートの接続は図示の通りである。
【００５６】
この第２の変換回路は、例えば、１０進数「５」に相当するＤ３桁のＤ３ビットが論理値「０」、Ｄ２桁のＤ２ビットが論理値「１」、Ｄ１桁のＤ１ビットが論理値「０」、Ｄ０桁のＤ０ビットが論理値「１」である計測データを受け取る。
【００５７】
第２の変換回路のノットゲートＬ２３は、Ｄ３桁のＤ３ビット出力をする論理値「０」により、論理値「１」をアンドゲートＫ２１、Ｋ２２、Ｋ３１に出力する。ノットゲートＬ２４は、Ｄ２桁のＤ２ビット出力をする論理値「１」により、論理値「０」をアンドゲートＫ２２、Ｋ２７、Ｋ２９、Ｋ３１に出力する。ノットゲートＬ２５は、Ｄ１桁のＤ１ビット出力をする論理値「０」により、論理値「１」をアンドゲートＫ２１、Ｋ２３、Ｋ２７に出力する。ノットゲートＬ２６は、Ｄ０桁のＤ０ビット出力をする論理値「１」により、論理値「０」をオアゲートＪ２１とアンドゲートＫ２８に出力する。
【００５８】
第２の変換回路のアンドゲートＫ２１は、ノットゲートＬ２３の論理値「１」と、Ｄ２桁のＤ２ビットの論理値「１」と、ノットゲートＬ２５の論理値「１」とにより、論理値「１」をオアゲートＪ２２に出力する。アンドゲートＫ２２は、ノットゲートＬ２３の論理値「１」と、ノットゲートＬ２４の論理値「０」と、Ｄ１桁のＤ１ビットの論理値「０」と、Ｄ０桁のＤ０ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２２に出力する。オアゲートＪ２２は、アンドゲートＫ２１が出力する論理値「１」と、アンドゲートＫ２２が出力する論理値「０」とにより、論理値「１」を３進のＴ２１ビットの値として出力する。
【００５９】
オアゲートＪ２１は、Ｄ２桁のＤ２ビットの論理値「１」と、ノットゲートＬ２６の論理値「０」とにより、論理値「１」をアンドゲートＫ２６に出力する。アンドゲートＫ２６は、オアゲートＪ２１が出力する論理値「１」と、Ｄ１桁のＤ１ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」を３進のＴ２２ビットの値として出力する。
【００６０】
アンドゲートＫ２７は、ノットゲートＬ２４の論理値「０」と、ノットゲートＬ２５の論理値「１」とにより、論理値「０」を３進のＴ２３ビットの値として出力する。
【００６１】
アンドゲートＫ２３は、Ｄ３桁のＤ３ビットの論理値「０」と、ノットゲートＬ２５の論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２３に出力する。アンドゲートＫ２４は、Ｄ２桁のＤ２ビットの論理値「１」と、Ｄ０桁のＤ０ビットの論理値「１」とにより、論理値「１」をオアゲートＪ２３に出力する。アンドゲートＫ２５は、Ｄ２桁のＤ２ビットの論理値「１」と、Ｄ１桁のＤ１ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２３に出力する。オアゲートＪ２３は、アンドゲートＫ２３、Ｋ２５が出力する論理値「０」と、アンドゲートＫ２４が出力する論理値「１」とにより、論理値「１」をノットゲートＬ２１ないし２進のＴ１１ビットの値として出力する。
【００６２】
ノットゲートＬ２１は、オアゲートＪ２３が出力する論理値「１」により、論理値「０」を２進のＴ１２ビットの値として出力する。
【００６３】
アンドゲートＫ２８は、Ｄ３桁のＤ３ビットの論理値「０」と、ノットゲートＬ２６の論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２４に出力する。アンドゲートＫ２９は、ノットゲートＬ２４の論理値「０」と、Ｄ１桁のＤ１ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２４に出力する。アンドゲートＫ３０は、Ｄ１桁のＤ１ビットの論理値「０」と、Ｄ０桁のＤ０ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２４に出力する。アンドゲートＫ３１は、ノットゲートＬ２３の論理値「１」と、ノットゲートＬ２４の論理値「０」と、Ｄ０桁のＤ０ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ２４に出力する。オアゲートＪ２４は、アンドゲートＫ２８〜Ｋ３１が出力する論理値「０」により、論理値「０」をノットゲートＬ２２ないし２進のＴ０１ビットの値として出力する。
【００６４】
ノットゲートＬ２２は、オアゲートＪ２４が出力する論理値「０」により、論理値「１」を２進のＴ０２ビットの値として出力する。
【００６５】
処理部２２は、このように変換された３進のＴ２桁を表すビット列「１００」を３値「＋」(ビット列「０１０」では「０」、ビット列「００１」では「−」)に変換し、２進のＴ１桁を表すビット列「１０」を２値「＋」(ビット列「０１」では「０」)に変換し、２進のＴ０桁を表すビット列「０１」を２値「０」(ビット列「１０」では「＋」)に変換して、３−２進化１０進化コード「＋＋０」に変換する。または、３進のＴ２桁でＴ２１に「１」が入力されるとＴ２に「＋」（Ｔ２２に「１」が入力されるとＴ２に「０」、Ｔ２３に「１」が入力されるとＴ２に「−」）を割り当て、２進のＴ１桁でＴ１１に「１」が入力されるとＴ１に「＋」（Ｔ１２に「１」が入力されるとＴ１に「０」）を割り当て、２進のＴ０桁でＴ０２に「１」が入力されるとＴ１に「０」（Ｔ０１に「１」が入力されるとＴ０に「＋」）を割り当てて、３−２進化１０進化コード「＋＋０」に変換してもよい。つまり、ＢＣＤコードの計測データを３−２進１０進化コードに変換して、変換した計測データをコード出力ＩＦ２３に出力する。
【００６６】
こうして、この実施の形態により、コード変換装置２０においてＢＣＤ出力の計測器の使用等を可能にする。また、制御所の制御装置５０からコード変換装置２０に向けてＢＣＤコードによるデータを送信する場合にも、この実施の形態による第２の変換回路が利用可能である。
【００６７】
（実施の形態３）
この実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２のコード変換装置２０においてＡ／Ｄ変換などの際に使用されるロジック回路として、例えば図１３に示すカウンタ回路が用いられる。このカウンタ回路は、例えば入力値「３」に対して出力値を「４」にする。具体的には、例えば雨量計は、雨量をあらわすのに、小さな枡に雨をためて、満杯になると枡の水を捨てて、伝送装置に１パルス送信する。１時間に枡の水を何杯捨てたかをカウントして、時間雨量となる。カウンタ回路は、こういった１パルス送信をされた情報でカウントアップする。こうしたカウンタ回路は、オアゲートＪ４１〜Ｊ４８と、アンドゲートＫ４１〜Ｋ４８と、ノットゲートＬ４１、Ｌ４２とを備えている。各ゲートの接続は図示の通りである。
【００６８】
カウンタ回路のオアゲートＪ４１は、Ｔ２桁のＴ２１ビットの論理値「１」と、Ｔ２桁のＴ２２ビットの論理値「０」とにより、論理値「１」をアンドゲートＫ４２に出力する。アンドゲートＫ４２は、Ｔ１桁のＴ１２ビットの論理値「１」と、オアゲートＪ４１が出力する論理値「１」とにより、論理値「１」を３進のＴ２１ビットの値として出力する。
【００６９】
アンドゲートＫ４３は、オアゲートＪ４１が出力する論理値「１」と、Ｔ１桁のＴ１１ビットの論理値「０」と、Ｔ０桁のＴ０２ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４６に出力する。アンドゲートＫ４４は、Ｔ２桁のＴ２３ビットの論理値「０」と、Ｔ１桁のＴ１２ビットの論理値「１」と、Ｔ０桁のＴ０１ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４６に出力する。オアゲートＪ４６は、アンドゲートＫ４３、Ｋ４４が出力する論理値「０」により、論理値「０」を３進のＴ２２ビットの値として出力する。
【００７０】
オアゲートＪ４２は、Ｔ２桁のＴ２２ビットの論理値「０」と、Ｔ２桁のＴ２３ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をアンドゲートＫ４５に出力する。アンドゲートＫ４５は、オアゲートＪ４２が出力する論理値「０」と、Ｔ１桁のＴ１１ビットの論理値「０」と、Ｔ０桁のＴ０１ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４７に出力する。一方、アンドゲートＫ４６は、Ｔ２桁のＴ２３ビットの論理値「０」と、Ｔ０桁のＴ０２ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４７に出力する。オアゲートＪ４７は、アンドゲートＫ４５、Ｋ４６が出力する論理値「０」により、論理値「０」を３進のＴ２３ビットの値として出力する。
【００７１】
オアゲートＪ４３は、Ｔ２桁のＴ２２ビットの論理値「０」と、Ｔ２桁のＴ２３ビットの論理値「０」とにより、論理値「０」をアンドゲートＫ４７に出力する。アンドゲートＫ４７は、オアゲートＪ４３が出力する論理値「０」と、Ｔ１桁のＴ１１ビットの論理値「０」と、Ｔ０桁のＴ０１ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４８に出力する。一方、オアゲートＪ４４は、Ｔ２桁のＴ２１ビットの論理値「１」と、Ｔ２桁のＴ２２ビットの論理値「０」とにより、論理値「１」をアンドゲートＫ４８に出力する。アンドゲートＫ４８は、Ｔ０桁のＴ０２ビットの論理値「０」と、オアゲートＪ４４が出力する論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４８に出力する。オアゲートＪ４８は、アンドゲートＫ４７、Ｋ４８が出力する論理値「０」により、論理値「０」をノットゲートＬ４１ないし２進のＴ１１ビットの値として出力する。
【００７２】
ノットゲートＬ４１は、オアゲートＪ４８が出力する論理値「０」により、論理値「１」を２進のＴ１２ビットの値として出力する。
【００７３】
アンドゲートＫ４１は、Ｔ２桁のＴ２３ビットの論理値「０」と、Ｔ１桁のＴ１２ビットの論理値「１」とにより、論理値「０」をオアゲートＪ４５に出力する。オアゲートＪ４５は、Ｔ２桁のＴ２２ビットの論理値「０」と、アンドゲートＫ４１が出力する論理値「０」とにより、論理値「０」をノットゲートＬ４２ないし２進のＴ０１ビットの値として出力する。
【００７４】
ノットゲートＬ４２は、オアゲートＪ４５が出力する論理値「０」により、論理値「１」を２進のＴ０２ビットの値として出力する。
【００７５】
このように、この実施の形態によるカウンタ回路は、３−２進１０進化コードの入力値に対して、カウントアップした３−２進１０進化コードの値を出力する。
【００７６】
（実施の形態４）
この実施の形態によるデータ変換システムは、上記各実施の形態のＰ／Ｓ変換器３０とＳ／Ｐ変換器４０とを省略し、コード変換装置２０のコード出力インターフェース２３が制御装置５０のコード入力インターフェース５１に３−２進１０進化コードを直接送る。このために、コード出力インターフェース２３とコード入力インターフェース５１とは、３−２進１０進化コードの各桁の信号と、データ確認信号ＡＫとを伝送する伝送路でそれぞれ接続されている。
【００７７】
この実施の形態により、上記各実施の形態と同様の効果を達成することができる。さらに、この実施の形態により、コード変換装置２０のコード出力インターフェース２３と制御装置５０のコード入力インターフェース５１とを接続したので、Ｐ／Ｓ変換器３０とＳ／Ｐ変換器４０とを省略し、システム構成を簡略化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
この発明は、計測データの伝送に限らず、各種データの伝送および処理に利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  計測器
２０  コード変換装置
２１  Ａ／Ｄ変換器（変換手段）
２２  処理部（第１の処理手段）
２３  コード出力ＩＦ（第１の処理手段）
３０  Ｐ／Ｓ変換器（第１の処理手段）
４０  Ｓ／Ｐ変換器（第２の処理手段）
５０  制御装置
５１  コード入力ＩＦ（第２の処理手段）
５２  処理部（第２の処理手段）
【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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【図１６】
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