(57)【要約】【課題】マスタ局及びスレーブ局がバス接続された通信システムの回線のノイズを低減する。【解決手段】各スレーブ局の、伝送ラインＬ２からの分岐点１５とトランシーバ１８との間に支線スイッチ１６、分岐点１５と次のスレーブ局への出力部１２との間に幹線スイッチ２０を設け、データ伝送を行うスレーブ局のみが支線スイッチ１８を導通状態として幹線に接続した状態となり、幹線スイッチ２０を開放状態にして、自局よりもマスタ局から遠い位置にあるスレーブ局を幹線から切り離す。データ送信を行わないスレーブ局は、支線スイッチ１６を開放状態として、自スレーブ局を幹線から切り離し、幹線スイッチを導通状態として他のスレーブ局からの伝送データを伝送可能な状態になる。データ伝送を行うスレーブ局とマスタ局との間のデータ伝送に不要な回線が除去された状態と同等となるから、除去部分のインピーダンス等による影響を取り除くことができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ局及びスレーブ局がバス接続され、各局は前記スレーブ局が前記マスタ局宛にデータを送信するための回線を、複数の局が同時に使用しないタイミングで使用するようになっている通信システムにおいて、
前記スレーブ局と当該スレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、前記スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、
前記回線の各分岐点間に各スレーブ局に対応して設けられ、該スレーブ局を基準として前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、
前記マスタ局宛に何れかのスレーブ局がデータ伝送を行うときには、前記支線遮断手段のうち、前記データ伝送を行うスレーブ局を前記回線に接続可能な支線遮断手段のみを導通状態にすると共に、前記データ伝送を行うスレーブ局が接続される分岐点に隣接し且つ前記マスタ局からより遠い側に位置する幹線遮断手段を開放状態にするようになっていることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
マスタ局とスレーブ局とが全二重方式でバス接続され、前記マスタ局からの伝送フレームを受信したスレーブ局がマスタ局に応答フレームを送信し且つ前記マスタ局は同時に複数のスレーブ局から応答フレームを受信しないタイミングで前記伝送フレームを送信するようになっている通信システムにおいて、
前記スレーブ局は、当該スレーブ局とこのスレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、当該スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、
前記スレーブ局が接続される分岐点を基準として、前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、
前記スレーブ局は、前記マスタ局宛に応答フレームを送信するときには、前記支線遮断手段を導通状態にすると共に前記幹線遮断手段を開放状態にし、
前記マスタ局宛にデータ伝送を行わないときには、前記支線遮断手段を開放状態にすると共に前記幹線遮断手段を導通状態にするようになっていることを特徴とする通信システム。
【請求項３】
前記マスタ局は、終端の局であることを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、サーボモータ制御、主軸モータ制御を行うサーボアンプ制御装置、或いは主軸アンプ制御装置等からなる複数のスレーブ局と、数値制御装置からなるマスタ局との間を、シリアル伝送線により接続し、両者間でデータ伝送を行うようにした通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のスレーブ局と、これらスレーブ局を制御するマスタ局とで構成される通信システムにおいては、例えば、これらスレーブ局及びマスタ局間を、半二重方式のシリアル伝送用のバスラインで接続するようにした通信システムが提案されている。例えば、図７は、マルチドロップ方式と呼ばれる半二重方式のシリアル伝送用のバスラインで接続された通信システムであって、前記バスラインには、マスタ局及びスレーブ局としての局１〜ｎが接続され、その両端の局１及びｎにおいて、終端抵抗５１及び５２を必要としている。
【０００３】
前記終端抵抗５１、５２は、例えば、局２から局１に対してデータを送信する場合、局ｎの方に対してもデータが送信されるため、局ｎの方で終端抵抗５２がないと反射が起こり、これによって伝送エラー等が発生するため、これを回避するために設けている。なお、図７において、５３はレシーバ、５４はトランシーバ、５５は内部回路であり、各局は同一に構成されている。
また、マスタ局とスレーブ局との間を接続する方法として、図８に示すように、全二重方式のシリアル伝送ラインによって接続するようにした方法も提案されている。
【０００４】
この全二重方式のシリアル伝送ラインによって接続するようにした通信システムにおいても、例えばスレーブ局Ｓ２がマスタ局Ｍに対して送信を行う場合、そのデータはスレーブ局Ｓｎに対しても送信されるため、終端となるスレーブ局Ｓｎにおいて終端抵抗６１及び６２を必要とし、また、マスタ局Ｍにおいても終端抵抗６６及び６７を必要としている。なお、図８において、各スレーブ局は、トランシーバ６３、レシーバ６４及び内部回路６５を含んで構成され、終端となるスレーブ局Ｓｎのみ、前述のようにさらに、終端抵抗６１及び６２を含んで構成される。また、マスタ局Ｍも、同様に、トランシーバ６８、レシーバ６９及び内部回路７０を含んで構成され、さらに、前述のように終端抵抗６６及び６７を含んで構成される。
【０００５】
また、全二重方式のシリアル伝送ラインによって、接続するようにした通信システムとして、図９に示すように接続する方法も提案されている。
図９においては、各スレーブ局において、前の局、つまりマスタ側に位置する局からのラインを接続するための接続部７１と、後続の局とのラインを接続する接続部７２とを有し、スレーブ局をシリアルに接続するようにしている。この接続方式は、シリアルマルチドロップ方式と呼ばれる接続方式であって、この場合も、最後の局（図９の場合、スレーブ局Ｓ３）において終端抵抗７３及び７４を必要としている。なお、各スレーブ局は同一に構成され、７５はレシーバ、７６はトランシーバ、７７は内部回路である。また、マスタ局Ｍは上記図８と同様に、終端抵抗６６、６７、トランシーバ６８、レシーバ６９、内部回路７０を含んで構成されている。
【０００６】
また、図１０に示すように、スレーブ局毎に終端抵抗８１、８２を実装し、スイッチ手段８３によって、終端抵抗８１及び８２を有効又は無効とするようにし、最終のスレーブ局であるかどうかを意識することなく、スレーブ局を接続するようにした接続方式も提案されている。なお、図１０において、各スレーブ局は同一に構成され、それぞれ、前記終端抵抗８１、８２、スイッチ手段８３、レシーバ８４、トランシーバ８５及び内部回路８６を含んで構成される。また、マスタ局Ｍは上記図８、図９と同様に構成されている。
【０００７】
このようなマルチドロップ方式により、複数の局を接続していった場合、ケーブル長が長くなる影響だけでなく、分岐した支線の影響も加わることになり、反射ノイズが発生したり、ノイズの影響を受けやすくなる。
これを回避するために、マスタ局及びスレーブ局を接続するための幹線とスレーブ局のトランシーバ又はレシーバとを接続するための支線からの信号である二つの伝送ルートにおける信号の先着を検出し、その検出結果に応じて二つの伝送ルートの一方を有効、他方を無効とすることにより、信号の回り込みを防止し、また、双方向通信の信号伝達を確実に行うと共に、インピーダンスマッチングを容易に可能とすることにより、支線の影響を除去するようにした方法（特許文献１）、或いは、支線の長さを特定の比率で設定することにより支線の影響を除去するようにした方法（特許文献２）等、が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３０５４３１８号明細書
【特許文献２】
特開２００１−３３３１１５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、マルチドロップ方式により、マスタ局に対し複数のスレーブ局が接続されている通信システムにおいては、マスタ局へのラインだけでなく、全てのスレーブ局のライン及び支線にもデータの伝送が行われるため、分岐したラインやトランシーバの影響をうけやすく、また、ケーブルが長くなることによりノイズを受けやすくなる等の影響を特にうけやすい。このため、正しく終端ができるようにインピーダンス調整を行うための回路やノイズに強くするための部品追加が必要になる等といった、回路規模の増大を招いていた。
そこで、この発明は、回路規模の増大を抑制し、且つ、スレーブ間を接続するラインや分岐した支線の影響によるノイズの低減を図り、ノイズに強い通信システムを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る通信システムは、マスタ局及びスレーブ局がバス接続され、各局は前記スレーブ局が前記マスタ局宛にデータを送信するための回線を、複数の局が同時に使用しないタイミングで使用するようになっている通信システムにおいて、前記スレーブ局と当該スレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、前記スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、前記回線の各分岐点間に各スレーブ局に対応して設けられ、該スレーブ局を基準として前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、前記マスタ局宛に何れかのスレーブ局がデータ伝送を行うときには、前記支線遮断手段のうち、前記データ伝送を行うスレーブ局を前記回線に接続可能な支線遮断手段のみを導通状態にすると共に、前記データ伝送を行うスレーブ局が接続される分岐点に隣接し且つ前記マスタ局からより遠い側に位置する幹線遮断手段を開放状態にするようになっていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に係る通信システムは、マスタ局とスレーブ局とが全二重方式でバス接続され、前記マスタ局からの伝送フレームを受信したスレーブ局がマスタ局に応答フレームを送信し且つ前記マスタ局は同時に複数のスレーブ局から応答フレームを受信しないタイミングで前記伝送フレームを送信するようになっている通信システムにおいて、前記スレーブ局は、当該スレーブ局とこのスレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、当該スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、前記スレーブ局が接続される分岐点を基準として、前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、前記スレーブ局は、前記マスタ局宛に応答フレームを送信するときには、前記支線遮断手段を導通状態にすると共に前記幹線遮断手段を開放状態にし、前記マスタ局宛にデータ伝送を行わないときには、前記支線遮断手段を開放状態にすると共に前記幹線遮断手段を導通状態にするようになっていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る通信システムは、前記マスタ局は、終端の局であることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態を適用した通信システムの構成を示した概略構成図である。
図１に示すように、通信システム１００は、マスタ局Ｍと、このマスタ局Ｍと全二重方式のシリアル伝送ラインで接続された３つのスレーブ局Ｓ１〜Ｓ３とから構成されている。そして、マスタ局Ｍがスレーブ局に対して伝送フレームを送信し、自局宛の伝送フレームを受信したスレーブ局がマスタ局Ｍに対して応答フレームを送信するようになっている。また、マスタ局Ｍは、同時に複数のスレーブ局から伝送フレームが送信されないように、伝送フレームの送信タイミングを調整するようになっている。
【００１３】
そして、各スレーブ局は、自局をｍ局としたとき、前段の局（ｍ−１）つまりマスタ局Ｍに近い側のスレーブ局又はマスタ局と接続可能な前段との接続部１１と、次段の局（ｍ＋１）つまりマスタ局Ｍから遠い側の局と接続可能な次段との接続部１２と、を備え、これら前段及び次段との接続部１１及び１２は、マスタ局Ｍへのデータ伝送用及びマスタ局からのデータ伝送用とで独立して設けられている。そして、マスタ局Ｍからのデータを伝送するための伝送ラインＬ１は、マスタ局Ｍ又は前段のスレーブ局から、接続部１１、スレーブ局内の分岐点１３を経て、スレーブ局のレシーバ１４に接続されると共に、分岐点１３から次段との接続部１２に接続され、接続部１２を経て次段のスレーブ局へと接続される。
【００１４】
また、マスタ局Ｍへのデータを伝送するための伝送ラインＬ２は、マスタ局Ｍ又は前段のスレーブ局から、接続部１１、スレーブ局内の分岐点１５、支線スイッチ１６を経て、スレーブ局のトランシーバ１８に接続されると共に、分岐点１５から幹線スイッチ２０を経て次段との接続部１２に接続され、接続部１２を経て次段のスレーブ局へと接続される。
【００１５】
そして、最終段のスレーブ局の接続部１２には、抵抗Ｒ１及びＲ２が接続され、それぞれ伝送ラインＬ１及びＬ２の終端抵抗を構成している。
前記支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０は、各スレーブ局に設けられたスイッチ切替回路３０によって、互いに相反するようにオンオフ制御される。前記スイッチ切替回路３０は、スレーブ局の内部回路１０が、自局がデータ伝送を行うことが可能な状態であるかどうかに応じて設定する送信イネーブルに基づいて、前記支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０の切替を行う。
【００１６】
ここで、前記スレーブ局では、スレーブ局からデータ伝送を行う場合には、トランシーバ１８から送信イネーブルを有効（ＨＩＧＨ）として送信するようになっている。一方、送信イネーブルが無効のときには、伝送データはハイインピーダンスとなる。前記スイッチ切替回路３０は、前記送信イネーブルが有効のとき前記支線スイッチ１６をオンにし、送信イネーブルが無効のとき前記幹線スイッチ２０をオンにする。したがって、送信イネーブルが有効のときには、支線スイッチ１６がオンとなり、トランシーバ１８と前段との接続部１１とが接続され、トランシーバ１８の伝送データを前段に伝送可能な状態となると共に、幹線スイッチ２０がオフ状態となるから、トランシーバ１８の伝送データを次段に送信不可の状態となる。一方、送信イネーブルが無効のときには、支線スイッチ１６はオフとなりトランシーバ１８と前段との接続部１１とが遮断され、且つ、前段との接続部１１と次段との接続部１２とが接続されて、次段からの送信データを前段に送信可能な状態となる。
【００１７】
そして、前記レシーバ１４及びトランシーバ１８は内部回路１０に接続され、内部回路１０では、レシーバ１４を介してマスタ局Ｍからの伝送データを受信し、これをもとにその応答データを生成し、これをトランシーバ１８を介して送信する。
一方、前記マスタ局Ｍは、内部回路５１を備え、この内部回路５１からの送信データを送信するためのトランシーバ５２が、送信用の接続部５４と接続され、この送信用の接続部５４と伝送ラインＬ１とが接続されることにより、マスタ局Ｍからスレーブ局Ｓ１にデータが伝送される。また、スレーブ局Ｓ１からの伝送データを受信しこれを内部回路５１に伝達するためのレシーバ５５が受信用の接続部５７と接続され、受信用の接続部５７と伝送ラインＬ２とが接続されることにより、スレーブ局Ｓ１からの伝送データがマスタ局Ｍに伝送される。また、前記送信用の接続部５４とトランシーバ５２との間、及び前記受信用の接続部５７とレシーバ５５との間にはそれぞれ終端抵抗５３、５６が接続されている。
【００１８】
そして、内部回路５１では、予め設定した所定のタイミングで、何れかのスレーブ局宛に、例えば、各スレーブ局の制御対象機器を制御するためのパラメータからなる伝送データ或いは制御状況データの送信要求を行うための伝送データを送信し、その応答として、各スレーブ局から応答データを受信するようになっている。また、マスタ局Ｍでは、スレーブ局からの伝送フレームの受信が完了した後、次のスレーブ局に伝送フレームを送信するようになっている。
【００１９】
また、前記スレーブ局は、マスタ局Ｍから自局宛の伝送データを受信したとき、その伝送フレームでの指示にしたがって、その応答フレームを生成し、これをマスタ局Ｍ宛に送信する。
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
今、図２に示すように、マスタ局Ｍが、スレーブ局Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に、順次伝送フレームを送信し、その応答としての伝送フレームを各スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３から受信するものとする。
【００２０】
なお、図２において、（ａ）はマスタ局Ｍがスレーブ局へ伝送フレームを送信するタイミング、（ｂ）はスレーブ局がマスタ局Ｍへ伝送フレームを送信するタイミング、（ｃ）はスレーブ局Ｓ１の送信イネーブルの状態、（ｄ）はスレーブ局Ｓ１の幹線スイッチ２０の状態、（ｅ）はスレーブ局Ｓ１の支線スイッチ１６の状態、（ｆ）はスレーブ局Ｓ２の送信イネーブルの状態、（ｇ）はスレーブ局Ｓ２の幹線スイッチ２０の状態、（ｈ）はスレーブ局Ｓ２の支線スイッチ１６の状態、（ｉ）はスレーブ局Ｓ３の送信イネーブルの状態、（ｊ）はスレーブ局Ｓ３の幹線スイッチ２０の状態、（ｋ）はスレーブ局Ｓ３の支線スイッチ１６の状態を表す。
【００２１】
今、時点ｔ１でマスタ局Ｍの内部回路５１がスレーブ局Ｓ１宛の伝送データを送信すると、この伝送データは、トランシーバ５２、接続部５４を介して、伝送ラインＬ１を経由してスレーブ局Ｓ１の接続部１１に伝達され、分岐点１３を介しレシーバ１４を経て内部回路１０に伝達される。また、分岐点１３から接続部１２を介して次段のスレーブ局Ｓ２に伝達され、スレーブ局Ｓ２でも同様に、伝送フレームが内部回路１０に伝達されると共に、分岐点１３から接続部１２を介して次段のスレーブ局Ｓ３に伝達され、スレーブ局Ｓ３でも同様にして内部回路１０に伝達される。そして、分岐点１３から次段の接続部１２を経て次段へ伝送されるが、終端抵抗Ｒ１が接続されているから、次段へのデータ伝送は、終端抵抗Ｒ１で終了する。
【００２２】
そして、各スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３では、受信した伝送フレームが自局宛の伝送フレームであるかどうかを判定し、スレーブ局Ｓ２、Ｓ３では、自局宛の伝送フレームではないから、受信した伝送フレームに対する処理は行わない。
一方、スレーブ局Ｓ１では自局宛の伝送フレームであることから、この伝送フレームに対する応答としてマスタ局Ｍ宛の伝送フレームを生成し、時点ｔ２で送信イネーブルをＨＩＧＨとして伝送フレームを送信を行う。
【００２３】
ここで、スレーブ局Ｓ１では、通信イネーブルがＨＩＧＨであることから、スイッチ切替回路３０では、幹線スイッチ２０をオフ、支線スイッチ１６をオンに切り替える。
これによって、図３に示すように、スレーブ局Ｓ１側の内部回路１０、トランシーバ１８、支線スイッチ１６、接続部１１と、マスタ局Ｍ側の受信側接続部５７、レシーバ５５、内部回路５１とが導通した状態となるから、スレーブ局Ｓ１からの伝送データをマスタ局Ｍに伝送可能な状態となる。一方、幹線スイッチ２０はオフとなるから、スレーブ局Ｓ２への伝送経路は遮断された状態、つまり、マスタ局Ｍと各スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３とを接続する伝送ラインＬ２が、スレーブ局Ｓ１で遮断された状態となる。したがって、スレーブ局１以降の伝送ラインＬ２が除去された状態となり、すなわちその分、ケーブル長が短くなるから、その分、ノイズ低減を図ることができる。
【００２４】
また、スレーブ局Ｓ２、Ｓ３では、伝送データの送信を行わないから、幹線スイッチ２０はオン、支線スイッチ１６はオフとなるが、スレーブ局Ｓ１において幹線が遮断されているから、次段への伝送データの送信は行われない。
したがって、スレーブ局Ｓ１が送信した伝送データは、他のスレーブ局Ｓ２、Ｓ３に伝送されることなく、マスタ局Ｍにのみ伝送されることになり、つまり、マスタ局Ｍとスレーブ局Ｓ１との間で、１対１通信を行う場合と同等の状態となり、ケーブル長は、マスタ局Ｍとスレーブ局Ｓ１との間で通信を行う場合に必要な最短のケーブル長となる。よって、通信に不必要な部分により生じるノイズの発生を抑制することができる。
【００２５】
次いで、時点ｔ３でスレーブ局Ｓ１からの伝送フレームの送信が終了し、送信イネーブルがＬＯＷとなると、これに伴って幹線スイッチ２０がオン、支線スイッチ１６がオフに切り替わる。よって、各スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３における幹線スイッチ２０がオン状態となるから、マスタ局Ｍと各スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３との間の幹線は接続された状態となり、各スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３からの伝送フレームを、マスタ局Ｍに伝送可能な状態となる。
【００２６】
そして、時点ｔ３でスレーブ局Ｓ１からの伝送フレームの送信が終了し、これを受けてマスタ局Ｍがスレーブ局Ｓ２宛に伝送フレームを送信すると、この伝送フレームは各スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３に伝達されるが、この伝送フレームはスレーブ局Ｓ２宛の伝送フレームであるから、スレーブ局Ｓ２がこの伝送フレームに対する応答として時点ｔ４で、送信イネーブルをＨＩＧＨとし、マスタ局Ｍ宛の伝送フレームを送信する。
【００２７】
このとき、スレーブ局Ｓ２では、送信イネーブルがＨＩＧＨであることから、スイッチ切替回路３０では、図４に示すように、支線スイッチ１６をオン、幹線スイッチ２０をオフに切り替える。
これによって、スレーブ局Ｓ２では、内部回路１０、トランシーバ１８、支線スイッチ１６、前段との接続部１１とが導通した状態となり、スレーブ局Ｓ２の内部回路１０からの伝送データをスレーブ局Ｓ１に伝送可能な状態となる。一方、幹線スイッチ２０はオフであるから、スレーブ局Ｓ２とスレーブ局Ｓ３との間で、伝送ラインＬ２が切断された状態となる。
【００２８】
一方、スレーブ局Ｓ１、Ｓ３では、送信イネーブルがオフであるから、それぞれその幹線スイッチ２０はオン、支線スイッチ１６はオフとなる。ここで、スレーブ局Ｓ２とＳ３との間の幹線は、スレーブ局Ｓ３の幹線スイッチ２０がオフであることから、スレーブ局Ｓ２で遮断されるが、スレーブ局Ｓ１の幹線スイッチ２０はオンであるから、スレーブ局Ｓ１及びＳ２間の幹線は接続状態となる。
【００２９】
このため、スレーブ局Ｓ２からの伝送データはスレーブ局Ｓ２からスレーブ局Ｓ１を経てマスタ局Ｍに伝達されることになるが、この場合、スレーブ局Ｓ１では、伝送ラインＬ２からトランシーバ１８が切り離された状態となっている。したがって、マスタ局Ｍとスレーブ局Ｓ２との間で１対１通信を行っている場合と同等の状態となり、つまり、マスタ局Ｍとスレーブ局Ｓ２とこれら間での通信に必要なケーブル長のケーブルのみが接続された状態となり、これら間での通信に不必要なケーブル部分、また、不必要なスレーブ局は除去された状態となるから、この不必要なケーブル部分或いは不必要なスレーブ局に起因して生じるノイズを除去することができる。
【００３０】
次いで、時点ｔ５でスレーブ局Ｓ２での伝送データの送信が終了し、送信イネーブルがＬＯＷとなると、スレーブ局Ｓ２において、幹線スイッチ２０がオン、支線スイッチ１６がオフとなり、スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３からマスタ局Ｍへのデータ伝送が可能な状態となる。
続いて、マスタ局Ｍがスレーブ局Ｓ３に対して伝送フレームを送信し、時点ｔ６でスレーブ局Ｓ３が送信イネーブルをＨＩＧＨとしてマスタ局Ｍへの伝送フレームの送信を行うと、図５に示すように、スレーブ局Ｓ３では、送信イネーブルがＨＩＧＨであることから、支線スイッチ１６をオン、幹線スイッチ２０をオフに制御し、また、スレーブ局Ｓ１、Ｓ２では、送信イネーブルがＬＯＷであることから、支線スイッチ１６はオフ、幹線スイッチ２０はオンの状態を維持する。
【００３１】
したがって、図５に示すように、スレーブ局Ｓ３の内部回路１０で生成された伝送フレームは、スレーブ局Ｓ３からスレーブ局Ｓ２、スレーブ局Ｓ１を経てマスタ局Ｍに伝送されることになり、この場合、スレーブ局Ｓ１、Ｓ２では、支線スイッチ１６をオフとしているから、マスタ局Ｍとスレーブ局Ｓ３とは、最短のケーブル長のケーブルで接続されて１対１通信を行っている場合と同等の状態となる。
【００３２】
そして、時点ｔ７で、スレーブ局Ｓ３での伝送フレームの送信が終了し、送信イネーブルがＬＯＷとなると、支線スイッチ１６はオフ、幹線スイッチ２０はオンに切り替わり、スレーブ局Ｓ１〜Ｓ３からマスタ局Ｍへの伝送ラインＬ２が接続された状態となる。
このように、各スレーブ局において、トランシーバ１８を伝送ラインＬ２から遮断するための支線スイッチ１６及び自局と次段のスレーブ局との間を遮断するための幹線スイッチ２０を設け、自局で伝送フレームを送信する場合には、自局の幹線スイッチ２０をオフとして、次段のスレーブ局を幹線から遮断すると共に、他のスレーブ局において、支線スイッチ１６をオフとして、トランシーバ１８と伝送ラインＬ２とを遮断するようにしている。
【００３３】
したがって、スレーブ局からマスタ局へデータ伝送を行う場合には、マスタ局Ｍとスレーブ局との間で１対１通信を行う場合と同等の状態を形成し、マスタ局へのデータの伝送が、マスタ局とスレーブ局とを結ぶ最短ラインのみとなり、後段のスレーブ局が接続される伝送ラインを切り離すことで、通信に関係のない後段のスレーブ局に伝送フレームを送信し、反射ノイズの影響を受けたりすることを防止することができると共に、マスタ局Ｍ宛の伝送フレームを送信しているスレーブ局とマスタ局との間に存在するスレーブ局のトランシーバを幹線から切り離すことによって、次段移行のスレーブ局との伝送ラインや分岐した支線、また、トランシーバのインピーダンスの影響によるノイズを低減することができ、１対１通信と同等の状態、つまり、他の局の影響を受けない状態とすることができる。
【００３４】
このため、ノイズに強い通信システムを得ることができ、また、このように、ノイズに強いシステムを得ることができるから、反射ノイズを低減するために、ケーブル長や台数など接続状態に応じてインピーダンスを調整したりする回路等が不要となり、回路規模の低減を図ることができる。
なお、上記第１の実施の形態においては、スレーブ局からマスタ局への伝送ラインＬ２上の終端として、外付けの終端抵抗Ｒ２を接続するようにした場合について説明したが、この終端抵抗Ｒ２は必ずしも接続する必要はない。
【００３５】
しかしながら、前記終端抵抗Ｒ２を設けておくことにより、例えば、各スレーブ局の支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を全て導通状態とすることによって、前記図９に示す、マルチドロップ方式として動作を行わせることも可能である。
また、支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を導通状態とすることによって、図９に示す支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０をもたないタイプのスレーブ局と同等の動作を行わせることができるから、図１に示す支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を有するタイプのスレーブ局と図９に示す支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を持たないタイプのスレーブ局とを混在させて通信システムを構成することも可能である。このように異なるタイプのスレーブ局とを混在させて通信システムを構成する場合であっても、支線スイッチ１６、幹線スイッチ２０を操作することによって、容易にシステムを構築することができる。なお、この場合には、マルチドロップ方式の通信システムとして動作させることになるから、外付けの終端抵抗Ｒ２を設ける必要がある。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、図６に示すように、終端抵抗が、各スレーブ局に搭載されている場合の通信システムに適用した例である。なお、上記第１の実施の形態における通信システムと同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００３７】
この第２の実施の形態における通信システム１００は、図１に示す通信システムにおいて、終端抵抗Ｒ１、Ｒ２に替えて、図６に示すように、各スレーブ局には、終端抵抗Ｒ１１及びＲ１２が設けられている。そして、前記終端抵抗Ｒ１１は、分岐点１３及び次段との接続部１２との間の分岐点２１に、終端スイッチ２３を介して接続されている。また、終端抵抗Ｒ１２は、幹線スイッチ２０と次段との接続部１２との間の分岐点２５に、終端スイッチ２７を介して接続されている。
【００３８】
そして、これら終端スイッチ２３及び２７は、例えばオペレータが手動で設定すること等によって、最終段のスレーブ局であるか否かに応じて切り替えられるようになっている。具体的には、最終段のスレーブ局においてのみ終端スイッチ２３及び２７がオン状態に制御され、最終段以外のスレーブ局においては、終端スイッチ２３及び２７をオフ状態に制御し、最終段のスレーブ局においてのみ、終端抵抗が有効となるようになっている。
【００３９】
そして、前記支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０は、上記第１の実施の形態と同様に、送信イネーブルに応じて切り替えられるようになっている。
したがって、この第２の実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができると共に、この第２の実施の形態においては、各スレーブ局に終端抵抗が搭載され、これを各スレーブ局において有効又は無効に設定することができるから、何れのスレーブ局を最終段のスレーブ局とするかを考慮する必要はなく、通信システムにおいてスレーブ局を制約を受けることなく、任意の位置に接続することができる。
【００４０】
また、この第２の実施の形態においても、支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を切り替えることによって、スレーブ局からマスタ局Ｍに伝送フレームを伝送する場合には、１対１通信と同等の状態とすることができるから、送信ラインＬ２側の終端抵抗を必ずしも設ける必要はない。
しかしながら、この場合も終端抵抗を設けておくことによって、前記図９に示す支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を持たないスレーブ局と、支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を有するスレーブ局とが混在する通信システムの場合には、支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を導通状態とすることによって、通常のマルチドロップ方式の通信システムを容易に構成することができる。
【００４１】
なお、上記各実施の形態においては、終端として終端抵抗を設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、終端回路を適用することも可能である。
また、上記各実施の形態においては、一つのマスタ局と３つのスレーブ局とで通信システムを構成した場合について説明したが、任意数のスレーブ局で構成される通信システムであっても適用できることはいうまでもない。
【００４２】
また、上記各実施の形態においては、マスタ局Ｍから伝送フレームを受信したとき、スレーブ局がマスタ局Ｍ宛に伝送フレームを送信するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、複数のスレーブ局が同時に伝送フレームを送信しないような伝送方式であれば適用することができ、また、このような伝送方式であれば、半二重方式のシリアルマルチドロップ方式の通信システムに適用することも可能である。
【００４３】
また、上記各実施の形態においては、サーボ機器に対し数値制御を行う通信システムに適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、任意の通信システムに適用することができる。
また、上記各実施の形態においては、支線スイッチ１６及び幹線スイッチ２０を、スレーブ局に搭載するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、前記支線スイッチ１６を、幹線つまり伝送ラインＬ２とスレーブ局の接続部１２との間に設け、この支線スイッチ１６のマスタ局Ｍ側と、後続のスレーブ局の接続部１１との間に幹線スイッチ２０を設けるようにしてもよい。
【００４４】
さらに、上記各実施の形態においては、マスタ局Ｍが伝送ラインの端部に接続された場合について説明したが、これに限るものではなく、マスタ局Ｍが伝送ラインの途中に配置されている場合であっても適用することができる。この場合には、スレーブ局を基準として、このスレーブ局よりもマスタ局から遠い側に位置するスレーブ局を幹線から切り離すことが可能な位置に前記幹線スイッチ２０を設け、さらに、伝送ラインの両端に終端抵抗を設けるようにすればよい。このようにすることによって、マスタ局Ｍを基準として、データ伝送を行うスレーブ局が接続された側の伝送ラインにおいては、マスタ局Ｍとスレーブ局とを最短で接続することが可能であり、マスタ局Ｍを基準として他方の側の伝送ラインにおいては、スレーブ局は伝送ラインから切り離されているから、ノイズの低減を図ることができる。
なお、上記各実施の形態において、支線スイッチ１６が支線遮断手段に対応し、幹線スイッチ２０が幹線遮断手段に対応している。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る通信システムによれば、スレーブ局が接続される分岐点とスレーブ局との間の支線に支線遮断手段を設け、さらに、分岐点間に幹線遮断手段を設け、何れかのスレーブ局がデータ伝送を行う場合には、データ伝送を行うスレーブ局を前記回線に接続可能な支線遮断手段のみを導通状態にすると共に、データ伝送を行うスレーブ局が接続される分岐点に隣接し且つマスタ局から遠い側に位置する幹線遮断手段を開放状態にするようにしたから、回線にはデータ伝送を行うスレーブ局のみが接続されることになり、また、データ伝送を行うスレーブ局のマスタ局から遠い側以後の回線は遮断された状態となるから、この遮断されたケーブル相当分或いは支線、また、データ伝送を行わないスレーブ局によるインピーダンス等の影響を除去することができ、ノイズ低減を図ることができる。
【００４６】
また、請求項２に係る通信システムによれば、スレーブ局に、このスレーブ局が接続される分岐点とスレーブ局との間の支線に介挿される支線遮断手段と、当該スレーブ局が接続される分岐点を基準として、マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を回線から切り離すための幹線遮断手段とを設け、スレーブ局は、マスタ局宛に応答フレームを送信するときには、支線遮断手段を導通状態にすると共に幹線遮断手段を開放状態にして、自スレーブ局を回線に接続すると共に、自スレーブ局以後の回線を遮断し、マスタ局宛にデータ伝送を行わないときには、支線遮断手段を開放状態にすると共に幹線遮断手段を導通状態にし、自スレーブ局を回線から切り離し、且つ自スレーブ局以降の回線は確保した状態とするようにしたから、回線には、応答フレームを送信するスレーブ局のみが接続されることになり、また、応答フレームを送信するスレーブ局のマスタ局から遠い側以後の回線は遮断された状態となるから、この遮断されたケーブル相当分或いは支線、また、データ伝送を行わないスレーブ局によるインピーダンス等の影響を除去することができ、ノイズ低減を図ることができる。
さらに、請求項３に係る通信システムによれば、前記マスタ局を、終端の局とするようにしたから、マスタ局と、データ伝送を行うスレーブ局との間での通信に必要なケーブルのみが有効となるように効果的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した通信システムの一例を示すシステム構成図である。
【図２】第１の実施の形態の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図３】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図４】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図５】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図６】第２の実施の形態における通信システムの一例を示すシステム構成図である。
【図７】従来の半二重方式のマルチドロップ方式の通信システムの一例である。
【図８】従来の全二重方式の通信システムの一例である。
【図９】従来の外付終端抵抗を用いた全二重方式のシリアルマルチドロップ方式の通信システムの一例である。
【図１０】従来のオンボード終端抵抗を用いた全二重方式のシリアルマルチドロップ方式の通信システムの一例である。
【符号の説明】
１４  レシーバ
１６  支線スイッチ
１８  トランシーバ
２０  幹線スイッチ
２３、２７  終端スイッチ
３０  スイッチ切替回路
１００  通信システム
Ｒ１、Ｒ２  終端抵抗
Ｒ１１、Ｒ１２  終端抵抗
【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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