(57)【要約】【課題】本発明は、高速信号のバスの終端制御システム及びパッケージに関し、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にするバス終端制御システム及びパッケージを提供することを目的としている。【解決手段】バックボード１上に複数のスロットを設け、これらスロットに各種のレシーバ近傍にてバス４を終端する終端部１７を備えたパッケージ１１を装着することで、パッケージ１１間の信号の送受信をバスを介して可能とするシステムにおいて、装着パッケージ１１に対してセレクト信号により前記終端部１７と前記バス４との接続を制御する信号を伝送する手段を設けるように構成する。【選択図】　　　図１
2004021305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックボード上に複数のスロットを設け、これらスロットに各種のレシーバ近傍にてバスを終端する終端部を備えたパッケージを装着することで、パッケージ間の信号の送受信をバスを介して可能とするシステムにおいて、
装着パッケージに対してセレクト信号により前記終端部と前記バスとの接続を制御する信号を伝送する手段を設けたことを特徴とするバスの終端制御システム。
【請求項２】
バックボード上に複数のスロットを設け、これらスロットに各種のパッケージを装着できるようにしたシステムにおいて、
これらスロットの装着されたＣＰＵパッケージと、
該ＣＰＵパッケージと装着された他のパッケージとが情報を１対１で渡す手段と、
を具備し、
前記ＣＰＵパッケージは、前記情報により最も遠端にあるパッケージを認識し、該最遠端のパッケージのレシーバ近傍にてバスを終端することを特徴とするバスの終端制御システム。
【請求項３】
バックボード上に設けられたスロットに装着され、他の装着されたパッケージとの間でバスを介した信号の送受信が可能となるパッケージにおいて、
バスと電気的に接続可能な終端抵抗と、
他のパッケージからの信号により、該終端抵抗を前記バスに電気的に接続するかしないかを選択可能な選択手段と、
を備えたことを特徴とするパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックボードのスロットに複数のパッケージが接続されるシステムにおけるバスの終端制御システム及びパッケージに関する。更に、別言すれば、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にするバス終端方式及びパッケージに関する。
【０００２】
近年の通信システムの高速化の要求に従い、反射波がもたらすバス上での波形劣化の影響が大きくなっており、バス上での波形保証が求められている。しかしながら、従来のバス終端方式では、十分な波形保証が困難となってきているため、更に理想に近い方式でバスを終端する必要がある。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、雨量、水位、気象、水質、ワイヤセンサ等のデータを収集し、センタ側へ伝送するテレメータ装置が使用されている。テレメータ装置とは、遠隔地設備の監視・制御を行なうため、各種装置（例えばカメラ装置）と接続されるものである。
【０００４】
図１０はテレメータ装置の接続概要を示す図である。図において、２２は現場に設置されるＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：インターネット層のプロトコル）テレメータである。該テレメータ２２は現場に設置された遠隔地設備の監視・制御を行なうために、各種装置と接続される。現場としては、例えば図に示すように、ダムであったり、高速道路であったり、発電所であったりする。各種装置からの信号は、例えばセンサからの計測信号又は接点信号であったりする。そして、ＩＰテレメータ２２は各種装置への制御信号を送出する。図では、複数のテレメータ２２が設置されている状態を示す。これらテレメータ２２の実際の構造は、図１０の２２Ａに示すように、複数のパッケージがＩ／Ｏスロットに装着されるようになっている。
【０００５】
２１はこれらＩＰテレメータ２２が接続されるＩＰネットワークである。ＩＰネットワーク２１とＩＰテレメータ２２とはインターフェースを介して接続されている。インタフェースとしては、ＤＩ／ＤＯや、ＲＳ２３２Ｃ等があり、設備に応じてＩ／Ｏ（入出力）部を変更する。Ｉ／Ｏ部はスロット構造になっており、オプションカードを変更することで対応している。
【０００６】
２０はＩＰテレメータ２２からの検出信号を受けて、これらＩＰテレメータ２２を集中管理するセンタである。該センタ２０内には、ＩＰテレメータ２２の親機２０ａが設置されている。
【０００７】
このように構成されたシステムにおいて、各ＩＰテレメータ２２からの検出信号は、ＩＰネットワーク２１を介してセンタ２０の親機２０ａに送られることで、複数の設備の監視を１台の親機（パソコン）で行なうことができる。例えば、センタ２０は、各現場に設置されているＩＰテレメータ２２からの検出信号を受けて、所定の分析処理を行なう。ここで、検出値が予め決められている基準値を超えたような場合には、アラームを発生すると共に、作業員を現場に出向かせて現場に設置されている各種の測定装置の修理等を行なう。
【０００８】
この種のシステムで、高速処理を行なうためには、高速信号を用いる必要がある。高速波形信号を扱う場合、反射等が起きるので、各回路パッケージでは、終端抵抗で終端する必要がある。図１１は従来システムの構成を示す図で、図１０に示すＩＰテレメータ２２の装置を示している。この図に示す装置は、例えば現場の様子をカメラで撮影し、その結果をＣＰＵ盤２を介してセンタ２０に送信するようになっている。図において、１はバックボード（マザーボード）である。該バックボード上には、信号線、電源ライン等が設けられている。この種のバックボードは、プリント板として構成される場合が多い。
【０００９】
ＳＬ１〜ＳＬ５はバックボード１に取り付けられたスロットである。これらスロットＳＬ１〜ＳＬ５としては、例えばコネクタ等が用いられる。２は第１のスロットＳＬ１に装着されたＣＰＵパッケージ（ＣＰＵ盤）、３はスロットＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ５に装着されたインタフェースパッケージ（ｉｆ盤）である。第４のスロットＳＬ４はこの場合は、空きスロットとなっている。これらパッケージをバックボード１に装着する場合、スロットに差し込むようにして装着する。この結果、パッケージ２又は３の先端部とスロットとが噛み合い、バスとパッケージの内部回路が電気的に接続されることになる。よって、各パッケージはバスを介した信号の送受ができる。なお、これらスロットの数は、図に示すように５個に限られるものではなく、またバックボード１に装着されるパッケージも、ＣＰＵ盤やｉｆ盤に限られるものではない。
【００１０】
４はバックボード１上に形成されたバスである。各パッケージのバス４に近い部分には抵抗Ｒ１とＲ２が取り付けられ、バス４から入ってくる信号の終端を行なうようになっている。即ち、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点とバス４とが接続されている。そして、ＣＰＵ盤２では、ドライバＢ１の出力が終端抵抗に接続され、ｉｆ盤３では、終端抵抗を介して受信された信号はレシーバＢ２を介して入力される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の方式では、各パッケージがそれぞれ終端抵抗を持ったまま常にバス４に接続されているため、バスの分岐点Ａにてインピーダンスの不整合による反射が発生し、信号波形が割れる等の劣化が生じる。更に、図１１に示すインタフェース盤実装フリーであるようなシステムを構築した場合、実装されるインタフェース盤の枚数によって線路のインピーダンスが変化し、終端の効力が十分に発揮されていなかった。
【００１２】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にするバスの終端制御システム及びパッケージを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）図１は第１の発明の原理を示す回路図である。図１１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１はバックボードで、スロットＳＬ１〜ＳＬ５が設けられている。なお、図ではスロットを５個しか示していないが、５個に限るものではなく、任意の数のスロットを用いることができる。
【００１４】
１０はドライバパッケージで、スロットＳＬ１に装着されている。１１はレシーバパッケージで、スロットＳＬ２以降のスロットに装着されるようになっている。ドライバパッケージ１０において、Ｒ１とＲ２は終端用抵抗であり、ドライバＢ１の出力が抵抗Ｒ１とＲ２の接続点に接続され、バス４に導かれる。この終端抵抗Ｒ１とＲ２は、他のレシーバパッケージ１１内に設けられている終端抵抗についても、同じ抵抗値のものが用いられる。このように、終端抵抗は、ドライバパッケージ１０とレシーバパッケージ１１に同じものが用いられても、特に不都合はない。しかしながら、ドライバパッケージ１０とレシーバパッケージ１１で終端抵抗の抵抗値を変えるようにしてもよい。なお、この終端抵抗は各パッケージのレシーバ近傍（例えばバスラインとレシーバとの間）に設けられる。
【００１５】
スロットＳＬ２〜ＳＬ４において、１５はスロット内に設けられた弾器ジャックである。この弾器ジャック１５は、パッケージ１１がスロットＳＬに装着されていない場合には、接点が閉じてバス４と接続されているが、パッケージ１１が装着されると接点が離れるようになっている。即ち、パッケージ１１をスロットＳＬに挿入することで、バス４をパッケージ１１に取り込むものである。
【００１６】
スロットＳＬ３には、パッケージ１１が装着されている。この結果、弾器ジャック１５が離れ、バスをパッケージ１１に取り込んでいる。１６はバスの取り込み口に設けられたスイッチである。このスイッチ１６は、各パッケージ１１に１対１でドライバパッケージ１０から渡されるセレクト信号によりオン／オフすることで、バックボード１上のバス４とパッケージ１１内のバスとを切断／接続するものである。なお、スイッチのオン／オフにかかわらず、バスを介して入力されるセレクト信号を受信できるように、スイッチの切り替え制御のためのセレクト信号受信部は、接続部１８（図２参照）の何れかに接続して、受信した信号をスイッチに与えて、切り替えを行なう。また、バス４とは別にセレクト信号伝送ラインを設け、そのラインから受信してもよい。
１７は、抵抗Ｒ１とＲ２とで構成される終端部であり、レシーバ近傍でバスを終端する。
【００１７】
前述した弾器ジャック１５とスイッチ１６の関係は、図２に示すようなものである。パッケージ１１がスロットＳＬに装着されない場合には、弾器ジャック１５は導通状態にあり、バス４と接続される。ここで、パッケージ１１がスロットに装着されると、図２に示すように、バス４はスイッチ１６を介してパッケージ内部の回路と接続される。１７はパッケージ１１の終端部である。この発明では、バス４に接続されるパッケージの数は最大１枚である。
【００１８】
この発明では、先ずパッケージ１１を挿入した時点で弾器ジャック１５によってバス４がパッケージ１１内部の回路と接続され（終端抵抗と接続される）、そして、バスを終端抵抗を介さずにバックボード１へ折り返すか、パッケージ１１内のバスに接続するかをセレクト信号により選択するようにしている。セレクト信号によりバス４内部回路（終端抵抗）に接続されるパッケージ数は（ドライバを除く）最大１枚とし、各パッケージ１１のレシーバ近傍にバス終端部１７を持たせ、常にドライバパッケージ１０とレシーバパッケージ１１とが１対１で接続されるようにしている。従って、図２に示す回路の等価回路は、図３に示すようなものとなる。
【００１９】
図３では、スロット１とスロット３とが終端抵抗を介してバス４で接続されている。そして、ドライバＢ１から送出されたデータは、バス４を介してレシーバＢ２にて受信される。
【００２０】
このように構成すれば、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にすることができる。
（２）図４は第２の発明の原理を示す回路図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。この回路図では、ドライバパッケージ１０としては、ＣＰＵ盤が用いられ、レシーバパッケージ１１としては、ｉｆ盤が用いられている。この回路では、レシーバパッケージ内に受信した信号を終端部１７に終端するかどうかを決めるスイッチ１８が設けられている。そして、図４に示す回路図では、スロットＳＬ１にＣＰＵ盤１０が、スロットＳＬ２にｉｆ盤１１が、スロットＳＬ３にｉｆ盤１１が接続されている例を示しているが、この接続形態に限られるものではない。
【００２１】
図４に示す回路を別の表現で示すと、図５に示すようなものとなる。スロットＳＬ２に接続されたパッケージ１１では、スイッチ１８はオフであり、終端部１７にはバスは接続されていない。ドライバパッケージ１０から見て最遠端のパッケージであるスロットＳＬ３のパッケージ１１では、スイッチ１８がオンになり終端部１７にバス４が接続されている。ドライバパッケージ１０は、各パッケージ１１からのＩＮＳ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受けて、どのパッケージが最遠端のパッケージであるかを認識し、最遠端のパッケージ１１にのみスイッチ１８の接点をオンにして終端部１７と接続する。
【００２２】
図６はこの回路の等価回路である。ドライバパッケージ１０と最遠端のパッケージ１１とがそれぞれ終端抵抗により終端されている。途中のパッケージは、終端されることなくレシーバＢ２に接続されている。
【００２３】
このように構成すれば、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にすることができる。
（３）請求項３記載の発明は、バックボード上に設けられたスロットに装着され、他の装着されたパッケージとの間でバスを介した信号の送受信が可能となるパッケージにおいて、バスと電気的に接続可能な終端抵抗と、他のパッケージからの信号により、該終端抵抗を前記バスに電気的に接続するかしないかを選択可能な選択手段を備えたことを特徴とする。
【００２４】
このように構成すれば、終端抵抗とバス間を電気的に接続するかしないかの制御が可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図７は請求項１の実施の形態例を示す回路図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。この例では、ｉｆ盤１とｉｆ盤３とはそれぞれスロットＳＬ２とＳＬ５に装着されているが、スイッチ１６がオンになっていないので、バス４はレシーバＢ２に接続されていない。即ち、弾器ジャック１５の部分でバス４は折り返されて再びバス４に接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ盤１０からは、各パッケージ１１を選択するためのセレクト信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４が出力されている。この内、ＳＥＬ１はｉｆ盤１に入り、ＳＥＬ２はｉｆ盤２に入り、ＳＥＬ４はｉｆ盤３に入っている。スロットＳＬ４には、パッケージ１１が接続されていない。この内、セレクト信号ＳＥＬ２のみがオンになり、ｉｆ盤２のみがスイッチ１６がオンになり、バス４がパッケージ内部に引き込まれ、レシーバＢ２に入っている。残りのセレクト信号ＳＥＬ１、ＳＥＬ３、ＳＥＬ４はオフになっており、バス４は接続されていない。従って、ＣＰＵ盤１０と、ｉｆ盤２とが１対１で接続されていることになる。
【００２７】
このように構成すれば、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にすることができる。
図８は請求項２の実施の形態例を示す回路図である。図４と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、図７に示すような弾器ジャックはついておらず、パッケージをスロットに装着すると、バス４はレシーバＢ２と接続される。ＣＰＵ盤１０と各ｉｆ盤１１間には、図７で用いたセレクト信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４に加えて、ＩＮＳ信号が接続されている。
【００２８】
各ｉｆ盤１１はＩＮＳ信号をＣＰＵ盤１０に通知する。このＩＮＳ信号を受けたＣＰＵ盤１０は、最遠端のパッケージを認識する。図８の場合には、スロット５に装着されたｉｆ盤３が最遠端のパッケージである。そこで、ＣＰＵ盤１０は、スロットＳＬ５に接続されたパッケージにのみ、セレクト信号を送り、スイッチ１８（図５参照）をオンにする。
【００２９】
この結果、ＣＰＵ盤１０は最遠端のｉｆ盤３のみ終端を行なうことで、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にすることができる。
上述の実施の形態例では、ドライバパッケージ１０としてＣＰＵ盤を、レシーバパッケージ１１としてｉｆ盤を用いた場合を例にとった。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、それぞれの機能をもった各種のパッケージを利用することができる。
【００３０】
本発明システムは、時間的変化が俊敏でない事象の監視を行なっているため、初期設定を行なった以後のＣＰＵ盤からの各パッケージへのアクセスは、数ｍｓｅｃ〜数ｍｉｎｓｅｃ間隔で行なわれる。ＣＰＵ盤からのアクセスは、ユニット単位で集中的に行なわれ、ＭＨｚオーダの高速アクセスが可能である。
【００３１】
図９はテレメータ装置のバスアクセスシーケンスを示す図である。本発明のシーケンスは、初期設定するシーケンスと情報収集シーケンスからなっている。動作主体はＣＰＵ盤（図７の１０参照）１０である。先ずパッケージ（ユニット）１があるかどうかチェックする（Ｓ１）。バス上に搭載確認信号を送信し、応答したパッケージがあるかどうかを判定する。その際、パッケージは接続されたスロット番号を記憶しており、応答信号に含める。パッケージ１があった場合には、パッケージ１の初期設定を行なう（Ｓ２）。この時のバスクロック周波数は、例えば１６ＭＨｚである。
【００３２】
パッケージ１の初期化が終了したら、今度はパッケージ２があるかどうかチェックする（Ｓ３）。パッケージ２があった場合には、パッケージ２の初期設定を行なう（Ｓ４）。以下、全てのパッケージについて同様の処理を行なう。そして、最後のパッケージｎについてパッケージｎがあるかどうかチェックする（Ｓ５）。パッケージｎがあった場合には、パッケージｎの初期設定を行なう。
【００３３】
このようにして全てのパッケージについて初期設定が終了したら、今度はその中の特定のパッケージに対してレジスタモニタ時間であるかどうかチェックする（Ｓ７）。特定のパッケージについてのモニタ時間である場合には、当該パッケージのレジスタをモニタして測定情報を収集する（Ｓ８）。この場合のパッケージの切替時間は、数ｍｓｅｃ〜数ｍｉｎｓｅｃオーダである。
【００３４】
なお、全ユニットに対して初期設定でセレクト信号により終端抵抗を非接続しておき、データ収集時にそのパッケージのみセレクト信号により終端抵抗と接続すると共に、内部回路とバスを接続する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明によれば、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にすることができる。
（２）請求項２記載の発明によれば、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にすることができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、終端抵抗とバス間を電気的に接続するかしないかの制御が可能となる。
【００３６】
このように、本発明によれば、高速化するバスにおいて、波形保証を可能にするバスの終端制御システム及びパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の原理を示す回路図である。
【図２】図１に示す構成の回路図である。
【図３】図１に示す回路の等価回路図である。
【図４】第２の発明の原理を示す回路図である。
【図５】図４に示す構成の回路図である。
【図６】図４に示す回路の等価回路図である。
【図７】請求項１の実施の形態例を示す回路図である。
【図８】請求項２の実施の形態例を示す回路図である。
【図９】テレメータ装置のバスアクセスシーケンスを示す図である。
【図１０】テレメータ装置の接続概要を示す図である。
【図１１】従来システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１　バックボード
４　バス
１０　ドライバパッケージ
１１　レシーバパッケージ
１５　弾器ジャック
１６　スイッチ
１７　終端部
Ｒ１、Ｒ２　抵抗
Ｂ１　ドライバ
Ｂ２　レシーバ
ＳＬ１〜ＳＬ５　スロット
【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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