(57)【要約】【課題】制御部及び親局に代えて仲介局を設けた簡易な構成により、電源を重畳したクロック信号に、監視信号及び制御信号を重畳する。【解決手段】仲介局１３は、所定の被制御装置１２から伝送された監視信号を予め対応させられた被制御装置１２への制御信号として伝送する。仲介入力部１３９は、クロックの１周期毎に、データ信号線を伝送される信号に重畳された電流信号からなる監視信号を抽出する。仲介局出力部１３５は、クロックの１周期毎に、監視信号を制御信号として取り込んで、前記監視信号の抽出された周期と同一の周期に、パルス幅変調された電圧信号からなる制御信号をデータ信号線に出力する。【選択図】図４
2005080256.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、
前記複数の被制御装置に共通の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、所定の被制御装置から伝送された監視信号を予め対応させられた被制御装置への制御信号として伝送する仲介局と、
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とを備え、
前記仲介局が、
所定の周期のクロックに同期した所定のタイミング信号を発生するためのタイミング発生手段と、
前記タイミング信号の制御下で、前記クロックの１周期毎に、前記データ信号線を伝送される前記直列のパルス状電圧信号に重畳された監視信号を抽出する仲介局入力部と、
前記タイミング信号の制御下で、前記監視信号を前記制御信号として取り込んで、前記クロックの１周期毎に、前記制御信号の各データの値に応じて前記制御信号を前記直列のパルス状電圧信号に重畳して、前記監視信号の抽出された周期と同一の周期に、前記データ信号線に出力する仲介局出力部とを備え、
前記複数の子局が、各々、
前記タイミング信号の制御下で、対応する前記センサ部の値に応じて監視データ信号を形成し、これを前記監視信号のデータの値として、前記直列のパルス状電圧信号の所定の位置に重畳する子局入力部と、
前記タイミング信号の制御下で、前記クロックの１周期毎に、前記直列のパルス状電圧信号の前記制御データ信号の各データの値を抽出して、当該各データの値の中の当該子局に対応するデータを対応する前記被制御部に供給する子局出力部とを備える
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項２】
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、
前記複数の被制御装置に共通の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、所定の被制御装置から伝送された監視信号を予め対応させられた被制御装置への制御信号として伝送する仲介局と、
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とを備え、
前記仲介局が、
所定の周期のクロックに同期した所定のタイミング信号を発生するためのタイミング発生手段と、
前記タイミング信号の制御下で、前記クロックの１周期毎に、当該周期を少なくとも入力期間及びこれに続く出力期間とに区分した場合における前記入力期間において、前記データ信号線を伝送されるパルス状電圧信号に重畳された監視データ信号を抽出する仲介局入力部と、
前記タイミング信号の制御下で、前記監視信号を前記制御信号として取り込んで、前記クロックの１周期毎に、前記出力期間において、前記制御データ信号を前記直列のパルス状電圧信号に重畳して前記データ信号線に出力する仲介局出力部とを備え、
前記複数の子局が、各々、
前記タイミング信号の制御下で、対応する前記センサ部の値に応じて監視データ信号を形成し、これを前記監視信号のデータの値として、前記直列のパルス状電圧信号の所定の位置のクロックの前記入力期間に重畳する子局入力部と、
前記タイミング信号の制御下で、前記クロックの１周期毎に、その出力期間に重畳された前記直列のパルス状電圧信号の前記制御データ信号の各データの値を抽出して、当該各データの値の中の当該子局に対応するデータを対応する前記被制御部に供給する子局出力部とを備える
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記仲介局出力部が、前記タイミング信号の制御下で、前記クロックの１周期毎に、前記制御部から入力される制御データ信号の各データの値に応じて、電源電圧以外のレベルであって前記電源電圧よりは小さく他の回路部分におけるハイレベル信号よりも大きいレベルの期間とこれに続く前記電源電圧のレベルの期間とのデューティ比を変更することにより、前記制御データ信号を直列のパルス状電圧信号に変換して、前記データ信号線に出力し、
前記仲介局入力部が、前記タイミング信号の制御下で、前記クロックの１周期毎に、前記データ信号線を伝送される前記直列のパルス状電圧信号に重畳された監視データ信号を検出することにより、直列の前記監視信号の各データの値を抽出して、これを前記監視信号に変換して、前記制御部に入力し、
前記子局出力部が、前記タイミング信号の制御下で、前記クロックの１周期毎に、前記直列のパルス状電圧信号の電源電圧のレベル以外のレベルの期間とこれに続く前記電源電圧のレベルの期間とのデューティ比を識別することにより、前記制御データ信号の各データの値を抽出して、当該各データの値の中の当該子局に対応するデータを対応する前記被制御部に供給し、
前記子局入力部が、前記タイミング信号の制御下で、対応する前記センサ部の値に応じて監視データ信号を形成し、これを前記監視信号のデータの値として、前記直列のパルス状電圧信号の所定の位置に重畳する
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乃至３のいずれかにおいて、
前記監視データ信号は、異なる電流２値レベルからなり、
前記仲介局入力部が、前記監視データ信号を電流信号として検出することにより、直列の前記監視信号の各データの値を抽出する
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乃至３のいずれかにおいて、
前記仲介局出力部が、前記データ信号線を介して、前記子局出力部及び子局入力部に対して充電電流を送出する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記子局出力部及び子局入力部が、前記電源電圧以外のレベルの期間において、前記データ信号線を流れる当該充電電流を遮断する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項７】
請求項６において、
子局入力部が、前記電源電圧以外のレベルの期間において、前記データ信号線を流れる当該充電電流を遮断する期間中に、前記監視データ信号を出力する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項８】
請求項５において、
前記子局出力部及び子局入力部が、前記充電電流により充電される充電手段を備え、前記電源電圧以外のレベルの期間において、前記データ信号線を流れる当該充電電流を遮断すると共に、前記充電手段から放電する
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項９】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記データ信号線が第１及び第２データ信号線からなり、
前記第２データ信号線を、最も低い電位、かつ、基準の電位とし、
前記第１データ信号線を、前記電源電圧以外のレベルと、前記電源電圧であって最も高い電位のいずれかのレベルとする
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項１０】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記データ信号線が第１及び第２データ信号線からなり、
前記第１データ信号線を、最も高い電位、かつ、基準の電位とし、
前記第２データ信号線を、前記電源電圧以外のレベルと、前記電源電圧であって最も低い電位のいずれかのレベルとする
ことを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【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に関し、特に、制御部及び親局に代えて仲介局を設けた簡易な構成により、制御部からの並列な制御信号を直列信号に変換して伝送して離れた位置にある機器の被制御部側で直・並列変換して機器を駆動し、機器の状態を検出するセンサ部の監視信号を並・直列変換して制御部側に伝送して直・並列変換を行って制御部へ供給し、電源信号を重畳したクロック信号に前記監視信号及び制御信号を重畳する制御・監視信号伝送システムに関する。
【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）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に従来は電源線、制御信号線、アース線等の複数の線を用いて配線したため、近年の被制御装置の小型化に伴って機器の高密度な配置を行う上で配線作業が困難になり、配線スペースが少なくなり、コストがかかるという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、種々の方式が提案されている（特許文献１〜３参照）。例えば、特許文献３に記載の発明によれば、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ことができた。即ち、少ない線路により構成することができ、配線のコストが安価となり、子局の接続配置を簡単にすることができ、各子局に対するアドレスの割り付けを任意に行うことができ、従って、子局の追加、削除を必要な位置で自由に行うことができた。
【０００５】
更に、この方式を発展させたものとして、「制御・監視信号伝送システム」が提案されている（特許文献４参照）。この発明によれば、制御部から被制御部への信号（以下、制御信号）とセンサ部から制御部への信号（以下、監視信号）とをクロック信号に重畳することができる。即ち、制御信号と監視信号とをデータ信号線に出力し、かつ、これらを同時に双方向に伝送することができる。この結果、データ信号線において制御信号又は監視信号を伝送する期間を別々に設ける必要をなくすことができ、信号伝送の速度（レート）を従来の２倍に高速化することができ、被制御装置の小さな配線空間にも制御信号を伝送し監視信号を得ることができる。
【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
【特許文献４】特開平２００３−１９９１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献４に記載の発明「制御・監視信号伝送システム」によれば、極めて広範な要求に応じて、種々の現場において、親局と子局との間で制御信号と監視信号とを伝送することができる。しかし、例えば２本のデータ信号線に電源を重畳することにより２本の電源線までも省略することが求められる現場では、多くの場合、小規模なシステムが求められることが多い。
【０００７】
このような要求について本発明者が検討したところ、小規模なシステムが求められる場合、入力信号（監視信号）を遠隔の出力装置（被制御装置）へ単純に１対１に対応させて伝送するシステム、即ち、簡易な構成で、保守等が容易であり、かつ、安価なシステムが求められることが多いことが判った。
【０００８】
そこで、更に、本発明者が検討したところ、前述のように入力と出力とをクロックの同一周期において単純に１対１に対応させて伝送することにより、制御部及び親局に変わる簡易な構成を採用することが可能となり、これにより小規模で保守が容易で安価なシステムが実現できることが判った。更に、このような場合において、クロックの同一周期を入力期間及びこれに続く出力期間に区別して、前述の入力及び出力を、各々、入力期間及び出力期間に重畳させて伝送することにより、制御部及び親局に変わる簡易な構成を採用することが可能となり、これにより小規模で保守が容易で安価なシステムを実現できることが判った。
【０００９】
本発明は、制御部及び親局に代えて仲介局を設けた簡易な構成により、電源を重畳したクロック信号に、監視信号及び制御信号を重畳する制御・監視信号伝送システムを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、制御部及び親局に代えて仲介局を設けた簡易な構成により、電源を重畳したクロック信号の入力期間及び出力期間に、各々、監視信号及び制御信号を重畳する制御・監視信号伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、複数の被制御装置に共通のデータ信号線を介して、制御信号を被制御部に伝送しかつセンサ部からの監視信号を伝送する。そして、データ信号線に接続され、所定の被制御装置から伝送された監視信号を予め対応させられた被制御装置への制御信号として伝送する仲介局と、複数の被制御装置に対応して設けられ、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とを備える。
【００１２】
本発明の制御・監視信号伝送システムは、前述の構成に加えて、更に、仲介局が、所定の周期のクロックに同期した所定のタイミング信号を発生するためのタイミング発生手段と、仲介局入力部と、仲介局出力部とを備える。仲介局入力部は、タイミング信号の制御下で、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監視信号を抽出する。仲介局出力部は、タイミング信号の制御下で、監視信号を制御信号として取り込んで、クロックの１周期毎に、制御信号の各データの値に応じて制御信号を直列のパルス状電圧信号に重畳して、監視信号の抽出された周期と同一の周期に、データ信号線に出力する。また、複数の子局が、各々、子局入力部と子局出力部とを備える。子局入力部は、タイミング信号の制御下で、対応する前記センサ部の値に応じて監視データ信号を形成し、これを監視信号のデータの値として、直列のパルス状電圧信号の所定の位置に重畳する。子局出力部は、タイミング信号の制御下で、クロックの１周期毎に、直列のパルス状電圧信号の制御データ信号の各データの値を抽出して、当該各データの値の中の当該子局に対応するデータを対応する被制御部に供給する。
【００１３】
また、本発明の制御・監視信号伝送システムは、前述の構成に加えて、更に、仲介局が、所定の周期のクロックに同期した所定のタイミング信号を発生するためのタイミング発生手段と、仲介局入力部と、仲介局出力部とを備える。仲介局入力部は、タイミング信号の制御下で、クロックの１周期毎に、当該周期を少なくとも入力期間及びこれに続く出力期間とに区分した場合における入力期間において、データ信号線を伝送されるパルス状電圧信号に重畳された監視データ信号を抽出する。仲介局出力部は、タイミング信号の制御下で、監視信号を制御信号として取り込んで、クロックの１周期毎に、出力期間において、制御データ信号を直列のパルス状電圧信号に重畳してデータ信号線に出力する。また、複数の子局が、各々、子局入力部と子局出力部とを備える。子局入力部は、タイミング信号の制御下で、対応するセンサ部の値に応じて監視データ信号を形成し、これを監視信号のデータの値として、直列のパルス状電圧信号の所定の位置のクロックの入力期間に重畳する。子局出力部は、タイミング信号の制御下で、クロックの１周期毎に、その出力期間に重畳された直列のパルス状電圧信号の制御データ信号の各データの値を抽出して、当該各データの値の中の当該子局に対応するデータを対応する被制御部に供給する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の制御・監視信号伝送システムによれば、制御部及び親局に代えて仲介局を設ける。この仲介局が、センサ部からの入力信号（監視信号）を、遠隔の被制御部（出力装置）への制御信号として、クロックの同一周期において、単純に１対１に対応させて伝送し、更に、電源をも重畳して、電力線を不要とする。
【００１５】
また、本発明の制御・監視信号伝送システムによれば、制御部及び親局に代えて仲介局を設ける。この仲介局が、クロックの同一周期において、当該周期を入力期間及びこれに続く出力期間に区別して、センサ部からの入力信号（監視信号）及び遠隔の被制御部（出力装置）への制御信号を、各々、入力期間及び出力期間に重畳させて伝送し、更に、電源をも重畳し、電力線を不要とする。
【００１６】
以上により、本発明によれば、制御部及び親局に変わる簡易かつ小規模で保守が容易で安価な制御・監視信号伝送システムを実現し、その上で、当該システムにおいて、被制御部およびセンサ部間の（事実上の）双方向の高速な信号伝送を実現することができ、監視信号と制御信号とを共通のデータ信号線に出力しかつこれらを双方向に伝送することができる。即ち、簡易かつ小規模で保守が容易で安価な制御・監視信号伝送システムにおいて、共通のデータ信号線において監視信号又は制御信号を伝送する期間を別々に設ける必要をなくして、被制御装置の小さな配線空間にも監視信号を伝送し制御信号を伝送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１、図４及び図５は本発明の基本構成図であり、図２及び図３は本発明の信号伝送説明図である。特に、図１は本発明の制御・監視信号伝送システムの構成を示し、図４はその仲介局の構成を示し、図５はその子局の構成を示す。
【００１８】
制御・監視信号伝送システムは、図１に示すように、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からなる。従って、この制御・監視信号伝送システムは、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制御部を備えない。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。
【００１９】
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）を伝送する。データ信号線の上を伝送される監視信号及び制御信号は、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−との線間は、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、監視信号及び制御信号の（事実上の）双方向の伝送に用いられる。
【００２０】
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）及びローカル電源を備えていない。後述するように、複数の子局１１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。
【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、仲介局１３と、複数の子局１１とを備える。仲介局１３は、データ信号線に接続される。仲介局１３は、周知の制御・監視信号伝送システムにおける親局のように制御部からの制御信号を取り込んだり制御部へ監視信号を送出したりせず、これに代えて、所定の被制御装置１２（のセンサ部１７）から伝送された監視信号を予め対応させられた被制御装置１２（の被制御部１６）への制御信号として伝送するのみであり、この点で周知の親局とは異なる構成を有する（図４参照）。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。図１に示すように、子局入力部１５及び子局出力部１４に入力及び出力される監視信号及び制御信号は、複数ビットのパラレル（並列）信号である。子局出力部１４が制御信号についての直列／並列変換を行い、子局入力部１５が監視信号についての並列／直列変換を行う。
【００２２】
仲介局１３は、図４に示すように、仲介局出力部１３５と、仲介局入力部１３９とを備える。仲介局１３は、発振器（ＯＳＣ）１３１、タイミング発生手段１３２、仲介局アドレス設定手段１３３を備える。タイミング発生手段１３２は、発振器１３１の出力する発振出力に基づいて、所定の周期のクロックＣＫに同期した所定のタイミング信号を発生する。即ち、タイミング発生手段１３２は発生したクロックＣＫに電源電圧Ｖｘを重畳する。このために、タイミング発生手段１３２は予め定められた一定のレベルの電源電圧Ｖｘを発生するための電源手段１３１３を備える。例えば、デューティ比５０％で、クロックＣＫの１周期の前半が「高電位のロウレベル（例えば、１９Ｖ）」とされ、後半が電源電圧Ｖｘ（例えば、２４Ｖ）のレベルとされる。この電源電圧を含むクロックＣＫは、後述するように、レベル変換された上で、端子１３ａ及び１３ｂに出力され、第１データ信号線Ｄ＋及び第２データ信号線Ｄ−に供給される。即ち、両者の間の相対的な電位差として出力される。電源手段１３１３は、実際には、ラインドライバ１３７に接続される。タイミング発生手段１３２の出力する電源電圧を含むクロックＣＫは、実際には、仲介局出力部１３５及び仲介局入力部１３９に入力される。
【００２３】
第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上の信号は、仲介局入力部１３９に取り込まれる。仲介局入力部１３９は、監視信号検出手段１３１１、監視データ抽出手段１３１０を備える。監視信号検出手段１３１１は、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上の電流信号を取り込んで、これに重畳されている監視データ信号（電流信号）を検出して出力する。監視データ抽出手段１３１０は、この検出出力を、タイミング発生手段１３２からの電源電圧を含むクロックＣＫに同期させて（波形整形して）出力する。即ち、監視データ抽出手段１３１０は、この監視データ信号からなる直列のデータ列を、制御データ信号発生手段１３６に出力する。
【００２４】
図２に示すように、仲介局入力部１３９は、タイミング信号の制御下で、クロックＣＫ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監視データ信号を、電流信号Ｉｉｓの有無として検出する。このために、詳しくは後述するが、検出のトリガとなる信号Ｄｉｃｋがタイミング発生手段１３２により形成される。信号Ｄｉｃｋは、クロックＣＫからその立ち上がりが１／４周期（１／４ｔ０、ｔ０はクロックＣＫの１周期）だけ遅延したパルスである。これにより、直列の監視信号の各データの値を抽出して、これを監視信号に変換して、制御データ信号発生手段１３５に入力する。従って、例えば監視データ信号のデータの値が「００１１」の場合、監視信号検出手段１３１１の出力（検出電流）は、図２のようになる。なお、後述するように、Ｉｔｈは図８の監視信号検出手段１３１１のスレッシュホールド電流、Ｉｉｓは監視データ信号である。ＩｔｈはＩｉｓより小さい値とされる。
【００２５】
即ち、信号Ｄｉｃｋの立ち上がりのタイミングで、換言すれば、クロックＣＫの各々の１周期における１／４ｔ０を経過したタイミングで、監視信号の有無（オン／オフ）が検出される。当該タイミングで、監視信号である電流ＩｉｓがＩｔｈより小さければ（２値信号の）オフ又は「０」であり、大きければ（２値信号の）オン又は「１」である。
【００２６】
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個の仲介局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、アドレスカウント方式が用いられる。即ち、子局１１に送信（分配）すべき制御データ信号のデータの総数は、予め知ることができる。そこで、全ての制御データ信号のデータの各々に、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データ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データの値を、制御信号として取り込む。なお、仲介局１３にも、エンド信号形成のために、最終アドレスが割り当てられる。
【００２７】
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、スタート信号及びエンド信号が形成される。仲介局１３は、タイミング発生手段１３２により、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。スタート信号は、制御信号と識別可能なようにクロックＣＫの１周期より長い信号とされる。また、仲介局アドレス設定手段１３３は、当該仲介局１３に割り当てられたアドレスを保持する。仲介局１３は、直列のパルス状電圧信号から抽出したクロックＣＫをカウントして予め自己に割り当てられたアドレスを抽出し、その時点でエンド信号を第１データ信号線Ｄ＋に出力する。エンド信号は、クロックＣＫの１周期より長くスタート信号より短い信号とされる。
【００２８】
一方、仲介局出力部１３５は、制御データ信号発生手段１３６、ラインドライバ１３７を備える。制御データ信号発生手段１３６は、制御部（本発明では設けられない）からのデータではなく、データ監視データ抽出手段１３１０からの直列のデータ列の各データの値を電源電圧を含むクロックＣＫに重畳する。制御データ信号発生手段１３６の出力は、出力回路であるラインドライバ１３７を介して、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力される。
【００２９】
図２に示すように、仲介局出力部１３５は、タイミング信号の制御下で、クロックＣＫの１周期ｔ０毎に、制御データ信号の各データの値に応じて、所定の電源電圧Ｖｘのレベル以外のレベルの期間とこれに続く電源電圧Ｖｘのレベルの期間とのデューティ比を変更することにより、制御データ信号を直列のパルス状電圧信号に変換して、データ信号線に出力する。
【００３０】
電源電圧Ｖｘのレベル以外のレベルは、電源電圧よりは（絶対値が）小さく他の回路部分におけるハイレベル信号よりも（絶対値が）大きいレベル、例えば「高電位のロウレベル」である。Ｖｘ＝２４Ｖの場合において、「高電位のロウレベル」は例えば１９Ｖである。即ち、他の回路部分（例えばＣＭＯＳ論理の回路部分）におけるＣＭＯＳハイレベル信号５Ｖよりも十分に大きい。クロック即ちパルス状電圧のハイレベルとロウレベルとの電位差Ｖｓは５Ｖあるので、しきい値をその中間値（Ｄ−を基準レベルとすると２１．５Ｖ）とすることにより、これらは十分に識別できる。換言すれば、電位差Ｖｓは他の回路部分（例えばＣＭＯＳ論理の回路部分）におけるＣＭＯＳ論理振幅に等しい。従って、直列のパルス状電圧信号は、デューティ比５０％で電位差Ｖｓのクロックをそのままレベルシフトして、制御データ信号に応じてパルス幅変調したものと考えてよい。一方、このパルス幅変調され高電位で振幅制限されたクロックによれば、伝送される平均電力により実現される平均電源電圧は、図２に一点鎖線で示すように、およそ当該振幅の中心値である＋２１．５Ｖと言う非常に高い値となる。従って、前述のように電力線Ｐ等を省略しても、複数の子局１１の各々が動作するのに十分な電力容量をこれらに伝送することができる。
【００３１】
データ信号線上の直列のパルス状電圧信号をこのように変化させるには、２つの手段がある。第１の手段によれば、制御データ信号の値に応じて、第１データ信号線Ｄ＋の電位は最高電位の電源電圧Ｖｘ＝２４Ｖと「高電位のロウレベル」である１９Ｖとの間で振動させられ、第２データ信号線Ｄ−の電位はグランドレベルとされる。なお、第１データ信号線Ｄ＋の電位を０Ｖと−５Ｖとの間で振動させ、第２データ信号線Ｄ−の電位を最低電位の−２４Ｖとしてもよい。第２の手段によれば、制御データ信号の値に応じて、第１データ信号線Ｄ＋の電位は最高電位のグランドレベルとされ、第２データ信号線Ｄ−の電位は最低電位の電源電圧Ｖｘ＝−２４Ｖと「高電位の（絶対値の大きい）ロウレベル」である−１９Ｖとの間で振動させられる。なお、第１データ信号線Ｄ＋の電位を最高電位の＋２４Ｖとして、第２データ信号線Ｄ−の電位を＋５Ｖと０Ｖとの間で振動させてもよい。図９の波形図はこの例による。いずれによっても、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の間の相対的な電位差は、前述のようになる。
【００３２】
なお、従来は、電源電圧Ｖｘは同様に２４Ｖであったが、制御信号を振幅変調した振幅が１２Ｖと０Ｖの２値であった。このため、従来のクロックにより伝送される平均電力により実現される平均電源電圧は、１２Ｖ以下と言う低い値となる。従って、従来は、電力線Ｐ等を省略してしまうと、全ての子局１１を動作させることはできず、子局１１の数を制限する他なかった。しかし、これは現実的ではないので、実際には、子局１１の数を制限することなく、電力線Ｐ等を設けざるを得なかった。
【００３３】
図２において、仲介局出力部１３５は、例えば、制御データ信号のデータの値が「０」の場合には、当該クロックの前の３／４周期を「高電位のロウレベル」とし、当該クロックの後の１／４周期を電源電圧Ｖｘのレベルとする。また、「１」の場合には、当該クロックの前の１／４周期を「高電位のロウレベル」とし、当該クロックの後の３／４周期を電源電圧Ｖｘのレベルとする。即ち、制御データ信号のデータの値に応じて、クロックのデューティ比が変更される。これにより、並列の制御データ信号を直列のパルス状電圧信号に変換して、データ信号線に出力する。従って、例えば制御データ信号のデータの値が「００１１」の場合、制御データ信号発生手段１３６の出力は、図２のようになる（後述する監視データ信号を除いたものとなる）。なお、アドレス（入出力アドレス）は、クロックＣＫの１周期毎に割り当てられる。
【００３４】
即ち、信号Ｄｉｃｋの立ち上がりのタイミングで、換言すれば、クロックＣＫの各々の１周期における１／４ｔ０を経過したタイミングで、監視信号のオン又はオフに従って制御信号がオン又はオフとされる。即ち、制御信号のパルス幅変調を行う。当該タイミングで、監視信号がオフであれば、信号Ｐｃｋ（従って、データ信号線Ｄ＋及びＤ−への出力信号）のパルス幅（「高電位のロウレベル」即ち１９Ｖの期間）を長くする。即ち、当該周期の残りの期間も「高電位のロウレベル」とし、結果として、パルス幅を３／４ｔ０とする。当該タイミングで、監視信号がオン（Ｉｉｓが２５ｍＡ以上）であれば、パルス幅を短くする。即ち、当該周期の残りの期間を電源電位Ｖｘとし、結果として、パルス幅を１／４ｔ０とする。
【００３５】
なお、制御信号についてのパルス幅変調のパルス幅は種々に選択することができる。例えば、上述の例とは逆に、監視信号がオフであれば、パルス幅を短くし（１／４ｔ０とし）、監視信号がオンであれば、パルス幅を長くする（３／４ｔ０とする）ようにしても良い。
【００３６】
従って、この制御・監視信号伝送システムにおいては、図２に示すように、クロックＣＫの１周期（ｔ０）毎に、当該周期を少なくとも入力期間（ｉ）及びこれに続く出力期間（ｏ）とに区分する。仲介局入力部１３９は、入力期間において、データ信号線Ｄ＋、Ｄ−を伝送される信号に重畳された監視データ信号を抽出する。仲介局出力部１３５は、監視信号を制御信号として取り込んで、出力期間において、制御データ信号を直列のパルス状電圧信号に重畳してデータ信号線Ｄ＋、Ｄ−に出力する。即ち、詳しくは図１２（Ａ）を参照して後述するが、この例は、電源電圧Ｖｘを含むクロックに、その周期の先頭の１／４ｔ０の入力期間（ｉ）において電流信号（Ｉ）からなる監視信号を重畳し、次の１／２ｔ０の出力期間（ｏ）においてパルス幅変調（ＰＷＭ）した制御信号を重畳した例である。
【００３７】
子局入力部１５は、図５に示すように、電源電圧発生手段（ＣＶ）１５０、ラインレシーバ１５１、制御データ信号抽出手段１５２、子局アドレス設定手段１５３、アドレス抽出手段１５４、入力データ部１５５、監視データ信号発生手段１５６、ラインドライバ１５７を備える。
【００３８】
電源電圧発生手段１５０乃至アドレス抽出手段１５４は、図５からも判るように、電源電圧発生手段１４０乃至アドレス抽出手段１４４とほぼ同一の構成であり、ほぼ同一の動作をする。電源電圧発生手段１５０は、前述の電源電圧発生手段１４０と同様に、当該子局入力部１５を構成する回路を電気的に駆動し、対応する被制御装置１２のセンサ部１７を電気的に駆動する一定レベルの電源電圧、即ち、出力Ｖｃｇ（１９Ｖ）及び出力Ｖｃｐ（２４Ｖ）を、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−から発生する。
【００３９】
入力データ部１５５は、対応するセンサ部１７から入力された１又は複数の（ビットの）データの値からなる監視信号を保持する。入力データ部１５５は、アドレス抽出手段１５４からアドレスが入力されると、保持している１又は複数のデータの値を、予め定められた順に直列の信号として監視データ信号発生手段１５６に出力する。即ち、入力データ部１５５は、監視信号についての並列／直列変換を行う。監視データ信号発生手段１５６は、監視信号のデータの値に応じて、監視データ信号を出力する。監視データ信号発生手段１５６の出力する監視データ信号は、出力回路であるラインドライバ１５７により、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力される。従って、監視データ信号は、その時点で、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力されている制御信号のデータの値に重畳される。即ち、監視データ信号は、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データの値に、同一アドレスの監視信号のデータの値が重畳される。
【００４０】
図２に示すように、子局入力部１５は、タイミング信号の制御下で、対応するセンサ部１７の値に応じて、電源電圧と異なる２値レベルからなる監視データ信号を形成し、これを監視信号のデータの値として、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、監視データ信号のデータの値が「１」の場合には、当該クロックＣＫの１周期において所定の位置に、監視データ信号が形成されて重畳され、「０」の場合には監視データ信号が形成されず重畳されていない。従って、例えば監視データ信号のデータの値が「００１１」の場合、ラインドライバ１５７による監視データ信号の重畳の結果、前述のように、監視信号検出手段１３１１の出力（検出電流）は、図２のようになる。
【００４１】
一方、子局出力部１４は、図５に示すように、電源電圧発生手段（ＣＶ）１４０、ラインレシーバ１４１、制御データ信号抽出手段１４２、子局アドレス設定手段１４３、アドレス抽出手段１４４、出力データ部１４５を備える。
【００４２】
電源電圧発生手段（ＣＶ）１４０は、一定レベルの電源電圧を、データ信号線から発生する。即ち、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の電圧を周知の手段により平滑し安定化することにより、安定化した出力Ｖｃｇ（１９Ｖ）及びＶｃｐ（２４Ｖ）を得る。出力Ｖｃｇ（１９Ｖ）は、出力Ｖｃｐ（２４Ｖ）を基準電圧とした場合に、これに対して、５Ｖの電源電圧（Ｖｃｃに相当する）となる。この電源電圧は、当該子局出力部１４に付随する少消費電力の回路（例えば、ＬＥＤ表示回路）を電気的に駆動するため、及び、対応する被制御装置１２の被制御部１６を電気的に駆動するために用いられる。即ち、図示しないが、電源電圧発生手段１４０が被制御部１６にその電源を供給する。
【００４３】
入力回路であるラインレシーバ１４１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んで制御データ信号抽出手段１４２に出力する。制御データ信号抽出手段１４２は、当該信号から制御データ信号を抽出して、アドレス抽出手段１４４及び出力データ部１４５に出力する。子局アドレス設定手段１４３は、当該子局出力部１４に割り当てられた自局アドレスを保持する。アドレス抽出手段１４４は、子局アドレス設定手段１４３に保持された自局アドレスと一致するアドレスを抽出し、出力データ部１４５に出力する。出力データ部１４５は、アドレス抽出手段１４４からアドレスが入力されると、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上を伝送される（直列）信号の中で当該時点で保持している１又は複数のデータの値を、並列の信号として対応する被制御部１６に出力する。即ち、出力データ部１４５は、制御信号についての直列／並列変換を行う。
【００４４】
図２に示すように、子局出力部１４は、タイミング信号の制御下で、クロックＣＫの１周期毎に、直列のパルス状電圧信号の電源電圧のレベル以外のレベル（「高電位のロウレベル」）の期間とこれに続く電源電圧Ｖｘのレベルの期間とのデューティ比を識別する。これにより、制御データ信号の各データの値を抽出して、当該各データの値の中の当該子局に対応するデータを対応する被制御部１６に供給する。例えば、当該クロックＣＫの前の３／４周期が「高電位のロウレベル」の場合には、元の制御データ信号のデータの値として「０」が、１／４が「高電位のロウレベル」の場合には、元の制御データ信号のデータの値として「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のような場合、制御データ信号のデータの値「００１１」が抽出される。そして、子局出力部１４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。
【００４５】
以上をまとめると、図３に示すように、この制御・監視信号伝送システムにおいては、センサ部１７からの入力信号（監視信号）と被制御部１６への出力信号（制御信号）とが１対１に対応させられる。
【００４６】
例えば、Ａ地点の被制御装置１２のセンサ部１７から、（例えば４ビットの）監視信号「００１１」が、対応する子局１１の子局入力部１５に出力される。Ａ地点のセンサ部１７（実際には、対応する子局入力部１５）には、例えば（４個の）アドレス０〜３が割り当てられている。子局入力部１５は、監視信号「００１１」をクロックＣＫのアドレス０〜３の位置に重畳して、図１に点線で示すように、データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力する。仲介局１３において、仲介局入力部１３９が監視信号「００１１」を抽出して、これを制御信号「００１１」として仲介局出力部１３５に入力する。仲介局出力部１３５は、制御信号「００１１」が抽出されたアドレスと同一のアドレス０〜３の位置に重畳して、データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力する。Ａ地点から遠隔のＢ地点の被制御装置１２の被制御部１６（実際には、対応する子局出力部１４）には、例えば（４個の）アドレス０〜３が割り当てられている。Ｂ地点の子局出力部１４は、図１に点線で示すように、アドレス０〜３の位置に重畳された制御信号「００１１」を抽出し、対応するＢ地点の被制御部１６に出力する。これにより、子局入力部１５のアドレスと子局出力部１４のアドレスとが一致している子局１１の間で、信号の入出力が行われる。
【００４７】
この後、例えばＢ地点（これに限られず、例えばＣ地点でも良い）の被制御装置１２のセンサ部１７から、監視信号（例えば、「０１０１」）が対応する子局入力部１５に出力される（例えば、アドレス４〜７）。子局入力部１５は、監視信号をクロックＣＫのアドレス４〜７の位置に重畳して、図１に点線で示すように、データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力する。仲介局１３において、仲介局入力部１３９が監視信号を抽出して制御信号として仲介局出力部１３５に入力する。仲介局出力部１３５は、制御信号をアドレス４〜７の位置に重畳して、データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上に出力する。例えばアドレス４〜７が割り当てられたＡ地点の子局出力部１４は、図１に点線で示すように、アドレス４〜７の位置に重畳された制御信号を抽出し、対応するＡ地点の被制御部１６に出力する。
【００４８】
このようにして、制御・監視信号伝送の１サイクル（アドレス０〜３１、即ち、スタート信号ＳＴからエンド信号ＥＮＤまで）が実行される。更に、この１サイクルを単位として、信号の伝送が繰り返される。この伝送において、あるアドレスの子局入力部１５からの信号は、同一アドレスの子局出力部１４に対して、クロックＣＫの同一周期内において伝送される。即ち、伝送のサイクルにおける監視信号のアドレス（入力アドレス）と制御信号のアドレス（出力アドレス）とは同一である（従って、入出力アドレスと言う）。これにより、子局１１に入力信号を与えるのみで、対応する（同一アドレスの）子局１１に出力信号を伝送する（供給する）ことができる。
【００４９】
以上から判るように、この制御・監視信号伝送システムにおいては、前述のように入力信号（センサ部１７からの監視信号）と出力信号（被制御部１６への制御信号）とを単純に１対１に対応させて伝送する。これにより、従来の制御部及び親局を省略した簡易な構成を実現して、保守を容易とし、コストを安価なものとすることができる。更に、伝送のサイクルにおける各々の入出力アドレス毎に、電流信号からなる入力信号により、パルス幅変調信号からなる出力信号を制御する。これにより、入力信号及び出力信号の事実上の双方向（実際には、後述するように、伝送の瞬間は双方向ではない）の伝送を行い、電力線を省略することができる。
【００５０】
また、この例のように、監視信号として電流信号を用い制御信号としてパルス幅変調された電圧信号を用いること（電流変調監視信号とパルス幅変調制御信号との組み合わせ）により、電圧ノイズの大きい悪条件の製造工場等において、高い信頼性の伝送制御システムを実現することができる。
【００５１】
なお、入力信号と出力信号との対応は、前述の１対１に限られず、対応関係は種々に変更可能である。例えば、Ａ地点の子局入力部１５からの入力信号をＢ地点の子局出力部１４に出力信号として与えた場合、前述のように、Ｂ地点の子局入力部１５からの入力信号をＡ地点の子局出力部１４に出力信号として与える他に、Ｂ地点の子局入力部１５からの入力信号をＣ地点の子局出力部１４に出力信号として与えてもよい。また、Ａ地点の子局入力部１５からの入力信号を、Ｂ地点及びＣ地点の子局出力部１４に出力信号として与えてもよい。
【００５２】
以下、図６乃至図１１により、この例の具体的な構成及び動作について、監視信号の入力から制御信号の出力までを、順を追って説明する。図６は子局入力部１５の一例の構成図である。図７は図６の子局入力部１５における波形図である。図８は仲介局１３の一例の構成図である。図９は図８の仲介局１３における波形図である。図１０は子局出力部１４の一例の構成図である。図１１は図１０の子局出力部１４における波形図である。また、この例における双方向伝送の波形は図２に示すものになる。
【００５３】
最初に、子局入力部１５について説明する。図６及び図７において、第１データ信号線Ｄ＋上の信号は、主としてラインレシーバ１５１に入力される。電源電圧発生手段１５０は、ＤＣ（直流）−ＤＣコンバータであり、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の電圧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出力Ｖｃｇ（１９Ｖ）を得ると共に、ダイオードＤ０及びコンデンサＣ０により出力Ｖｃｐ（２４Ｖ）を形成する。なお、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−上のパルス幅変調されたクロックの周期は、出力Ｖｃｐが十分に２４Ｖを維持できるようにされる。また、子局入力部１５（及び子局出力部１４）は、出力Ｖｃｇ（１９Ｖ）と出力Ｖｃｐとの間で動作する。
【００５４】
ラインレシーバ１５１は、抵抗値が等しい分割抵抗Ｒ１及びＲ２とバッファ回路Ｂとからなる。ラインレシーバ１５１は、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の間の電位差、正確には、前述のパルス状電圧のハイレベルとロウレベルの電位差Ｖｓを検出し、これを分割抵抗Ｒ１及びＲ２により２分割した信号を、バッファ回路Ｂから出力する。即ち、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の間の電位差が２４Ｖの場合、第１データ信号線Ｄ＋の２４Ｖの電位によりダイオードＤ０がオンして、コンデンサＣ０が当該電位差に充電され、出力Ｖｃｐ＝２４Ｖが抵抗Ｒ１の一端に与えられ、一方、抵抗Ｒ２の一端にも第１データ信号線Ｄ＋の２４Ｖが与えられる。従って、抵抗Ｒ１及びＲ２の両端の間の電位差は無い。一方、前記電位差が１９Ｖに変化した場合、ダイオードＤ０がオフし、第２データ信号線Ｄ−の電位を基準としたＶｃｐの電位はコンデンサＣ０により２４Ｖを維持する。一方、抵抗Ｒ２の一端である第１データ信号線Ｄ＋の１９Ｖが与えられる。従って、抵抗Ｒ１及びＲ２の両端の間に５Ｖの電位差が与えられ、これを２分割した値がバッファ回路Ｂに入力される。なお、全体的な電位のシフトによるものであり、基準電位である出力Ｖｃｐ（２４Ｖ）と出力Ｖｃｇ（１９Ｖ）との関係が変動するものではない。
【００５５】
このように、子局１１の回路は、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の間に、コンデンサＣ０が並列に挿入され、コンデンサＣ０のＤ＋側端子と信号線Ｄ＋との間にダイオードＤ０が挿入されているに等しい。従って、信号線Ｄ＋及びＤ−の間の電位差が電源電位Ｖｘ＝２４Ｖの期間においては、信号線Ｄ＋からダイオードＤ０を介して信号線Ｄ−へ充電電流が流れて、コンデンサＣ０を充電すると共に、子局１１及び被制御装置１２の回路を駆動する。前記電位差が（Ｖｘ−Ｖｓ）＝１９Ｖの期間においては、ダイオードＤ０がオフして信号線Ｄ＋から信号線Ｄ−へコンデンサＣ０への充電電流は流れない（遮断される）。（Ｖｘ−Ｖｓ）の期間において、コンデンサＣ０が放電して子局１１及び被制御装置１２の回路を駆動すると共に、後述するように、例えば監視データ信号が例えば「１」の場合に、電流信号を重畳する。即ち、監視データ信号の「１」である電流Ｉｉｓを信号線Ｄ−へ出力する。
【００５６】
クロックＣＫが重畳された（アドレス０〜３１の）制御信号（直列のパルス状電圧信号）を考えると、バッファ回路Ｂは、前記電位差が２４Ｖの場合にハイレベル信号を出力し、これ以外の場合にロウレベル信号を出力する。これが信号ｄｏである。即ち、復調された制御信号のデータの値である。これは、位相変調されたクロックＣＫを含むと考えてよい。ラインレシーバ１５１の出力に基づいて形成された信号ｄｏがプリセット加算カウンタ１５３２に入力され、その反転信号がシフトレジスタ１５４に入力される。信号ｄｏの波形は、図１１に示すように、制御信号（アドレス０〜３１）に基づいて（ＰＷＭ）変調されたクロックＣＫの波形となる。信号ｄｏのハイレベル信号の値は５Ｖである。
【００５７】
これに先だって、スタート信号ＳＴが同様に信号ｄｏのハイレベルとして検出されて、オンディレイタイマＴｏｎに入力される。当該遅延は３ｔ０とされる。即ち、出力ｓｔの立ち上がりを３ｔ０だけ遅延させ、立ち下がりは元の信号ＳＴに同期させる。従って、エンド信号ＥＮＤやクロックＣＫについては、ハイレベルの時間が短いので、出力ｓｔは現われない。出力ｓｔは、微分回路∂に入力され、出力ｓｔの立ち上がりで微分信号がプリセット加算カウンタ１５３２及びシフトレジスタ（ＳＲ）１５４に入力され、そのリセット信号Ｒとして用いられる。これらには、信号ｄｏ（従って、抽出されたクロックＣＫ）も入力される。
【００５８】
子局アドレス設定手段１５３の設定部１５３１には、当該子局１１が前述（図３）のＡ地点に設けられたものとすると、当該子局入力部１５に割り当てられたアドレス、例えば０〜３番地（図６は図示の便宜のため０番地を示す、図１０も同様である）が設定される。なお、Ｂ地点の子局入力部１５には、前述のアドレス４〜７番地が割り当てられる。子局アドレス設定手段１５３のプリセット加算カウンタ１５３２は、出力ｓｔの立ち上がり微分信号によりリセットされた後、抽出されたクロックＣＫをその立ち上がりでカウントし、カウント値が設定部１５３１のアドレスと一致している間、出力ｄｃを出力する。即ち、１個前のアドレスの周期におけるクロックＣＫの立ち上がりに同期してハイレベルとされ、当該アドレスの周期におけるクロックＣＫの立ち上がりに同期してロウレベルとされる。また、０番地については、出力ｓｔの立ち上がりに同期してハイレベルとされるので、図７のようになる。なお、アドレスが４番地の場合について、参考のために斜線を付して図示した。タイミングが１クロックづつずれているのが判る。出力ｄｃはシフトレジスタ１５４に入力される。
【００５９】
シフトレジスタ１５４は、出力ｄｃがハイレベルの期間中において、抽出されたクロックＣＫの立ち上がりに同期して、「１（又はハイレベル）」をシフトする。即ち、「１」が、シフトレジスタ１５４の単位回路Ｓｒ１〜Ｓｒ４において、この順にシフトされる。従って、シフトレジスタ１５４の出力ｄｒ１〜ｄｒ４が、当該クロックＣＫの周期において、その立ち上がりに同期して、順に（次周期の立ち上がりまで）ハイレベルとされる。出力ｄｒ１〜ｄｒ４は、各々、４個の２入力ＡＮＤゲートに入力される。
【００６０】
入力データ部１５５は、割り当てられたアドレス０〜３番地と同一個数の４個（複数）の２入力ＡＮＤゲートと、これらの出力を受けるＯＲゲートとからなる。４個のＡＮＤゲートの各々に、図６に示すように、アドレス抽出手段１５４であるシフトレジスタ１５４の出力ｄｒ１〜ｄｒ４が入力される。出力ｄｒ１〜ｄｒ４は、前述のように、当該クロックＣＫの周期において、その立ち下がりに同期して、順に（次周期の立ち下がりまで）ハイレベルとされる。従って、出力ｄｒ１〜ｄｒ４のハイレベルの期間中に、４個のＡＮＤゲートの各々が開いて、アドレス０〜３に重畳されるべき監視信号（スイッチＳＷ０等で代表的に表されるセンサ部１７の状態に依存する信号「０」又は「１」の入力にもとづく信号）が、この順に、ＡＮＤゲートを経て、ＯＲゲートから出力される。アドレス０〜３の監視信号は図１０のアドレス０〜３の制御信号に対応する。
【００６１】
ＯＲゲートの出力は、２入力ＮＡＮＤゲート１５６２に入力される。ＮＡＮＤゲート１５６２には、インバータＩＮＶの出力、即ち、信号ｄｏの反転信号が入力される。ＮＡＮＤゲート１５６２は監視データ信号発生手段１５６を構成する。監視信号（アドレス０〜３）は、例えば、出力ｄｒ１〜ｄｒ４のハイレベルの期間中に図７に示すような値「００１１」を採る。従って、監視信号（アドレス０〜３）が出力されている期間中に、信号ｄｏの立ち下がりに同期してＮＡＮＤゲート１５６２が開いて、値「００１１」を採る監視信号（アドレス０〜３）が、出力ｄｉｐとして出力される。
【００６２】
出力ｄｉｐは、ラインドライバ１５７を介して、レベル変換された後に第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−に出力される。ラインドライバ１５７は、トランジスタＴ１及びＴ２、ダイオードＤ、抵抗Ｒ３、Ｒ４及びＲｉｓからなる。出力ｄｉｐは、トランジスタＴ１を介して、大きなトランジスタＴ２に入力される。即ち、監視データ信号が例えば「１」の場合、出力ｄｉｐのロウレベルによりトランジスタＴ２がオンして、監視データ信号である電流Ｉｉｓが第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−に流れる。これにより、監視データ信号の「１」である電流信号Ｉｉｓを信号線Ｄ−へ重畳する。また、トランジスタＴ２は、抵抗Ｒ３、Ｒ４及びＲｉｓを適当に選択することにより、それを流れる電流が制限される。例えば、３０ｍＡ（ミリアンペア）に制限される。
【００６３】
以上から判るように、監視信号は、子局入力部１５から、（抽出された）クロックｄｏの１周期において、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−上に出力される（重畳される）。なお、この時、前述のように、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の間の電位差が（Ｖｘ−Ｖｓ）＝１９Ｖの期間においては、ダイオードＤ０がオフして信号線Ｄ＋から信号線Ｄ−へコンデンサＣ０への充電電流は流れない。従って、仲介局１３からの充電電流と監視データ信号とが衝突することはない。
【００６４】
次に、仲介局入力部１３９について説明する。図８及び図９において、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−上に出力された監視信号が、監視信号検出手段１３１１に入力され検出され、その検出信号が反転されて、信号Ｄｉｉｐとして出力される。信号Ｄｉｉｐの波形は、監視データ信号（のみ）を含んだ波形となる。信号Ｄｉｉｐにおいては、監視信号のデータのアドレス位置に対応する監視信号のデータが、当該制御信号のデータのアドレス位置から１個遅れたアドレス位置に存在する。
【００６５】
仲介局入力部１３９は、監視信号検出手段１３１１として、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−の上の電流変化を検出して出力する電流検出回路であるトランジスタＴｉ、ツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲｉを備える。降伏電圧が４．５ＶであるツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ１とにより、振幅が５Ｖ＝Ｖｓに制限される。トランジスタＴｉは、図８に示す電流Ｉｓを検出する。即ち、信号線Ｄ＋及びＤ−の間の電位差が（Ｖｘ−Ｖｓ）＝１９Ｖの期間においては、前述のように、信号線Ｄ＋から信号線Ｄ−へコンデンサＣ０への充電電流は流れず、監視信号検出手段１３１１へ検出電流Ｉｓが流れる。この時、監視データ信号が「１」の場合には、電流Ｉｉｓが重畳されている。従って、監視データ信号の検出電流Ｉｓとして、電流Ｉｉｓ＝３０ｍＡが流れる。ツェナーダイオードＺＤ２は１５ｍＡ以上の電流が流れた場合に降伏する。これが電流Ｉｓ検出のための閾値Ｉｔｈである。従って、監視データ信号「１」による検出電流Ｉｓ＝３０ｍＡにより、トランジスタＴｉがオンする。監視データ信号が「０」の場合には、電流Ｉｉｓが流れないので、監視データ信号の検出電流Ｉｓが流れない。従って、ツェナーダイオードＺＤ２は降伏せず、監視データ信号「０」により、トランジスタＴｉがオフする。
【００６６】
監視データ信号「１」である検出電流Ｉｓ（＝３０ｍＡ）は、コレクタ抵抗Ｒｉにおける電圧降下により電圧信号に変換され、監視データ抽出手段１３１０に入力される。検出電流Ｉｓにもとづいて、インバータＩＮＶにより信号Ｄｉｉｐが形成され、監視データ抽出手段１３１０のＲＳフリップフロップＦＦに入力される。ＲＳフリップフロップＦＦには、そのクロックとして、クロックＣＫからその立ち上がりが１／４周期（１／４ｔ０）だけ遅延したパルスである信号Ｄｉｃｋが、タイミング発生手段１３２から入力される。従って、フリップフロップＦＦの出力する信号Ｄｉｉｓは、元のクロックＣＫから１／４周期だけ遅れたタイミングで、監視データ信号のみの値を、クロックＣＫの３／４周期と等しい期間出力する信号となる。
【００６７】
信号Ｄｉｉｓは、制御部等に出力されることなく、仲介局出力部１３５の制御データ信号発生手段１３６に入力される。これにより、元のクロックＣＫと同じ１周期において、信号Ｄｉｉｓが制御データ信号発生手段１３６に取り込まれる。従って、最終的には、アドレス０〜３１番地までの３２ビットの監視信号（アドレス０〜３１）が、例えば「００１１・・・」のように入力される。
【００６８】
次に、仲介局出力部１３５について説明する。再び図８及び図９において、タイミング発生手段１３２が、スタート信号ＳＴ、所定の数のクロックＣＫ、エンド信号ＥＮＤを出力する。スタート信号ＳＴは、例えば所定の長さの期間（３ｔ０以上）出力される（ハイレベルとされる）。スタート信号ＳＴは、クロックＣＫとの区別のために、その出力の期間が５ｔ０とされる。ｔ０はクロックＣＫの１周期の時間である。クロックＣＫは、発振器１３１からの発振出力を分周して、所定の周期に形成する。クロックＣＫは、出力Ｄｃｋに示すように、スタート信号ＳＴに連続して、この後にその立ち下がりに同期して出力が開始され、所定の数（アドレスの数）だけ出力される。このために、タイミング発生手段１３２はカウント手段（図示せず）を備える。即ち、カウント手段はスタート信号ＳＴの立ち上がりでカウントを開始する。カウント手段のカウント出力が所定の値となったら、クロックＣＫの出力は停止される。エンド信号ＥＮＤは、所定の数（アドレスの数）のクロックＣＫを検出して、その後これに連続して、出力される。このために、タイミング発生手段１３２は比較手段を備える（図示せず）。即ち、比較手段は、カウント手段のカウント出力と仲介局アドレス設定手段１３３に設定されたアドレスとを比較し、両者が一致した場合に所定の期間、エンド信号ＥＮＤを出力する。エンド信号ＥＮＤは、クロックＣＫとの区別のために、その出力の期間が１．５ｔ０とされる。エンド信号ＥＮＤにより、カウント手段はリセットされる。また、エンド信号ＥＮＤの終了に同期して、再度、スタート信号ＳＴが出力され、同一の動作が繰り返される。１回の伝送周期（１個のスタート信号ＳＴからその直後のエンド信号ＥＮＤまで）において伝送されるデータ数に対応した数値がアドレスの最大値であり、仲介局１３（仲介局アドレス設定手段１３３）のアドレスである。１個のデータが、１クロックに対応する。
【００６９】
例えばアドレス（即ち、前述の制御信号のデータの数）が０〜３１番地までとすると、３２ビットの制御信号が、信号線Ｐｃｋに出力される。なお、アドレスは０〜６３、１２７、２５５、・・・であってもよい。
【００７０】
出力Ｄｉｉｓは、監視信号のデータ値に応じて、１クロック毎に、ハイレベル（又は「１」）又はロウレベル（又は「０」）とされる。これにより、例えば、「００１１・・・」のように出力される。出力Ｄｉｉｓは、制御データ信号発生手段１３６に入力される。スタート信号ＳＴ、エンド信号ＥＮＤも制御データ信号発生手段１３６に入力される。
【００７１】
３２ビットの制御信号の入力は、例えばスタート信号ＳＴに同期して切り換えられる（更新される）。最大のアドレス（３１番地）が仲介局アドレス設定手段１３３に設定される。これにより、制御信号の３１番地のデータの処理の終了に合わせて、エンド信号ＥＮＤが信号線Ｐｃｋに出力される。なお、仲介局アドレス設定手段１３３は、図８に示すように、重み付けられたスイッチを左から５桁分だけ閉じることにより、ハイレベル信号「１１１１１０」が形成され、３１番地が設定される（他においても同様である）。
【００７２】
タイミング発生手段１３２は、発振器１３１の発振出力を分周することにより、クロックＣＫの周波数ｆ０の４倍の周波数（４ｆ０）のクロック４ＣＫを形成する。制御データ信号発生手段１３６は、クロック４ＣＫをカウンタ（図示せず）によりカウントし、制御信号（アドレス０〜３１）の値（信号Ｄｉｉｓ）が「１」の場合、第１データ信号線Ｄ＋上には、最初の１個のクロック４ＣＫの周期のみ「高電位のロウレベル」を出力し、残りの３個のクロック４ＣＫの周期にはハイレベルＶｘを出力する。逆に、「０」の場合、最初の３個のクロック４ＣＫの周期には「高電位のロウレベル」を出力し、残りの１個のクロック４ＣＫの周期のみハイレベルＶｘを出力する。これにより、制御データ信号発生手段１３６は、クロックＣＫを制御信号（アドレス０〜３１）に基づいて（ＰＷＭ）変調する。
【００７３】
制御データ信号発生手段１３６の出力は、２値（５Ｖのハイレベルと０Ｖのロウレベル）の信号であり、１本の信号線Ｐｃｋに出力される。信号線Ｐｃｋに出力された信号は、ラインドライバ１３７に入力され、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−に出力される。ラインドライバ１３７は、後述の充電電流を供給するための大きなトランジスタＴｄにより構成され、低インピーダンスな駆動を可能とする。ラインドライバ１３７は、その出力の振幅がツェナーダイオードＺＤ１（４．５Ｖの降伏電圧）により０Ｖ〜５Ｖに制限され、信号線Ｐｃｋの反転信号を第２データ信号線Ｄ−上に出力する。第１データ信号線Ｄ＋には、電源電位Ｖｘ＝２４Ｖが供給される。従って、第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−上の間の信号は、２値（レベルＶｘと「高電位のロウレベル」）の信号である。第１及び第２データ信号線Ｄ＋及びＤ−上の間に、スタート信号ＳＴは電源電位Ｖｘのレベルの信号として出力され、エンド信号ＥＮＤは「高電位のロウレベル」の信号として出力される。
【００７４】
図１０及び図１１において、図５から及び図６との比較から判るように、電源電圧発生手段１４０乃至アドレス抽出手段１４４は、電源電圧発生手段１５０乃至アドレス抽出手段１５４とほぼ同一の構成である。なお、割り当てられるアドレスは、例えば、前述のＢ地点の子局出力部１４であるとすると、Ａ地点の子局入力部１５と同一（即ち、この場合、０〜３番地）である。また、抽出される制御信号のデータの数（４個）と同一の数の監視信号のデータが入力される。
【００７５】
信号ｄ１が、信号ｄｏの入力されたオフディレイタイマＴｏｆｆにより出力される。オフディレイタイマＴｏｆｆは、オフ（ロウレベル）の期間のみを定められた遅延で出力する。即ち、入力ｄｏの立ち下がりを遅延させ、立ち上がりは元の入力ｄｏに同期させる。当該遅延は１／２ｔ０とされる。従って、信号ｄ１において、制御データ信号のデータの値が「１」の場合における当該クロックの前の１／４周期の「高電位のロウレベル」は、そのオフの時間が短いので、現われなくなる（ハイレベルのままとなる）。また、「０」の場合における当該クロックの前の３／４周期の「高電位のロウレベル」は、そのオフの時間が長いので、当該レベルの部分が残る。即ち、（３／４−１／２）＝１／４の周期だけ、「高電位のロウレベル」が信号ｄ１に現われる。
【００７６】
シフトレジスタ１４４の出力ｄｒ１〜ｄｒ４は、前述と同様にして、当該クロックＣＫの周期において、その立ち上がりに同期して、順に（次周期の立ち上がりまで）ハイレベルとされる。出力ｄｒ１〜ｄｒ４は、各々、Ｄ型フリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦ４にクロックとして入力される。出力データ部１４５であるフリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦ４には、信号ｄ１（即ち、復調された制御信号のデータの値）が入力される。従って、例えばフリップフロップ回路ＦＦ１は、出力ｄｒ１の立ち上がりに同期して、その時点の信号ｄ１の値を取り込んで保持し、これを出力する。この場合、ロウレベルを出力する。他のフリップフロップ回路ＦＦ２〜ＦＦ４も、同様にして、その時点の信号ｄ１の値を取り込んで保持し、これを出力する。これにより、アドレス０〜３番地の制御信号のデータの値「００１１」が、信号ｏｕｔ０〜ｏｕｔ３として復調される。
【００７７】
信号ｏｕｔ０〜ｏｕｔ３は、各々、反転された後、コンデンサＣ０にエミッタが接続された駆動用の大きなトランジスタＴ０〜Ｔ３を介して被制御装置１２の被制御部１６に出力Ｏ０〜Ｏ３として出力され、その負荷Ｌ０等を制御する。なお、前述のように、負荷Ｌ０等への電源が子局出力部１４から供給される。
【００７８】
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。
【００７９】
例えば、クロックＣＫの１周期毎に（同一周期内において）、前半部（入力期間、ｉ）と後半部（出力期間、ｏ）とに概念的に区別し、入力期間を監視信号の入力に使用し、出力期間を制御信号の出力に使用する点に着目して、これを更に種々変形することができる。即ち、本発明の制御・監視信号伝送システムにおいて、入力期間の子局入力部１５からの監視信号のオン又はオフに応じて、出力期間の子局出力部１４への制御信号をオン又はオフとする。従って、入力期間が先行し重なることなくこの後に出力期間が続き、また、監視信号と制御信号とは、見かけ上はクロックＣＫの１周期において双方向に伝送されるが、実際には当該入力期間及び出力期間において別々に伝送される。入力期間及び出力期間は、１／２ｔ０でなくてもよく、また、必ずしも同一の時間的長さでなくても良い。
【００８０】
このために、仲介入力部１３９は、クロックＣＫの１周期毎に、当該周期を少なくとも入力期間及びこれに続く出力期間とに区分した場合における入力期間（ｉ）において、データ信号線Ｄ＋、Ｄ−を伝送される信号に重畳された監視データ信号を抽出する。仲介局出力部１３５は、監視信号を制御信号として取り込んで、クロックＣＫの１周期毎に、出力期間（ｏ）において、制御データ信号を直列のパルス状電圧信号に重畳してデータ信号線Ｄ＋、Ｄ−に出力する。
【００８１】
この観点からすると、上述の実施の形態は、図１２（Ａ）に示すように、電源電圧Ｖｘを含むクロックに、その周期の先頭の１／４ｔ０の入力期間（ｉ）において電流信号（Ｉ）からなる監視信号を重畳し、次の１／２ｔ０の出力期間（ｏ）においてパルス幅変調（以下ＰＭと表す）した制御信号を重畳した例であるが、これに代えて、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）のようにしても良い。なお、図１２（Ａ）は、監視信号が「オフ又は０」の場合、及び、監視信号が「オン又は１」の場合について代表的に示す（図１２（Ｂ）〜図１５において同じ）。また、電流信号が重畳される期間において、その電圧レベルは、「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）とされる（図１２（Ｂ）〜図１５において同じ）。
【００８２】
図１２（Ｂ）に示すように、入力期間（ｉ）において電圧信号（Ｖ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）においてパルス幅変調（ＰＭ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）により監視信号がオフとされ、パルス幅（「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）の期間）が３／４ｔ０とされ、結果として、出力期間における制御信号がオフとされる。また、入力期間における１／２Ｖｘ（１２Ｖ）により監視信号がオンとされ、パルス幅が１／４ｔ０とされ、結果として、出力期間における制御信号がオンとされる。
【００８３】
図１２（Ｃ）に示すように、入力期間（ｉ）において周波数信号（ｆ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）においてパルス幅変調（ＰＭ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における周波数信号の周波数「０」により監視信号がオフとされ、パルス幅が３／４ｔ０とされ、結果として、出力期間における制御信号がオフとされる。また、入力期間における周波数信号の周波数「ｆ（例えば数キロＨｚ）」により監視信号がオンとされ、パルス幅が１／４ｔ０とされ、結果として、出力期間における制御信号がオンとされる。クロックＣＫの最後の１／４ｔ０の期間は、電源電圧Ｖｘの伝送に使用される（図１２（Ａ）において同じ）。
【００８４】
更に、例えば、図１３及び図１４に示すように、クロックＣＫの前半のロウレベルの期間を、更に、１／４ｔ０の入力期間と出力期間とに２等分するようにしてもよい。クロックＣＫの後半のハイレベルの期間は、電源電圧Ｖｘの伝送に使用される。
【００８５】
図１３（Ａ）に示すように、入力期間（ｉ）において電圧信号（Ｖ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において電圧信号（Ｖ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）により監視信号がオフとされ、出力期間における「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）により制御信号がオフとされる。また、入力期間における１／２Ｖｘ（１２Ｖ）により監視信号がオンとされ、出力期間における１／２Ｖｘ（１２Ｖ）により制御信号がオンとされる。
【００８６】
図１３（Ｂ）に示すように、入力期間（ｉ）において電流信号（Ｉ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において電圧信号（Ｖ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における電流信号が無い（閾値未満である）ことにより監視信号がオフとされ、出力期間における「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）により制御信号がオフとされる。また、入力期間における電流信号が有る（閾値以上である、例えば電流Ｉｉｓが流れる）ことにより監視信号がオンとされ、出力期間における１／２Ｖｘ（１２Ｖ）により制御信号がオンとされる。
【００８７】
図１３（Ｃ）に示すように、入力期間（ｉ）において周波数信号（ｆ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において電圧信号（Ｖ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における周波数信号の周波数「０」により監視信号がオフとされ、出力期間における「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）により制御信号がオフとされる。また、入力期間における周波数信号の周波数「ｆ（例えば数キロＨｚ）」により監視信号がオンとされ、出力期間における１／２Ｖｘ（１２Ｖ）により制御信号がオンとされる。
【００８８】
図１４（Ａ）に示すように、入力期間（ｉ）において電流信号（Ｉ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において電流信号（Ｉ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における電流信号が無い（閾値未満である）ことにより監視信号がオフとされ、出力期間における電流信号が無い（漏れ電流程度）ようにされ制御信号がオフとされる。また、入力期間における電流信号が有る（閾値以上である、例えば電流Ｉｉｓが流れる）ことにより監視信号がオンとされ、出力期間における電流信号が有る（電流Ｉｉｓが流れる）ようにされ制御信号がオンとされる。
【００８９】
図１４（Ｂ）に示すように、入力期間（ｉ）において電圧信号（Ｖ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において電流信号（Ｉ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）により監視信号がオフとされ、出力期間における電流信号が無い（漏れ電流程度）ようにされ制御信号がオフとされる。また、入力期間における１／２Ｖｘ（１２Ｖ）により監視信号がオンとされ、出力期間における電流信号が有る（電流Ｉｉｓが流れる）ようにされ制御信号がオンとされる。
【００９０】
図１４（Ｃ）に示すように、入力期間（ｉ）において周波数信号（ｆ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において電流信号（Ｉ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における周波数信号の周波数「０」により監視信号がオフとされ、出力期間における電流信号が無い（漏れ電流程度）ようにされ制御信号がオフとされる。また、入力期間における周波数信号の周波数「ｆ（例えば数キロＨｚ）」により監視信号がオンとされ、出力期間における電流信号が有る（電流Ｉｉｓが流れる）ようにされ制御信号がオンとされる。
【００９１】
更に、例えば、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、クロックＣＫの前半のロウレベルの期間を１／２ｔ０の入力期間とし、後半のハイレベルの期間を１／２ｔ０の出力期間とするようにしてもよい。クロックＣＫの後半のハイレベルの期間は、周波数信号の重畳と共に、電源電圧Ｖｘの伝送に使用される。
【００９２】
図１５（Ａ）に示すように、入力期間（ｉ）において電圧信号（Ｖ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において周波数信号（ｆ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）により監視信号がオフとされ、出力期間における周波数信号の周波数「０」により制御信号がオフとされる。また、入力期間における１／２Ｖｘ（１２Ｖ）により監視信号がオンとされ、出力期間における周波数信号の周波数「ｆ（例えば数キロＨｚ）」により制御信号がオンとされる。
【００９３】
図１５（Ｂ）に示すように、入力期間（ｉ）において電流信号（Ｉ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において周波数信号（ｆ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間における電流信号が無い（閾値未満である）ことにより監視信号がオフとされ、出力期間における周波数信号の周波数「０」により制御信号がオフとされる。また、入力期間における電流信号が有る（閾値以上である、例えば電流Ｉｉｓが流れる）ことにより監視信号がオンとされ、出力期間における周波数信号の周波数「ｆ（例えば数キロＨｚ）」により制御信号がオンとされる。
【００９４】
更に、例えば、図１５（Ｃ）に示すように、クロックＣＫの先頭の３／４ｔ０を入力期間とし、最後の１／４ｔ０を出力期間とするようにしてもよい。最後の１／４ｔ０の期間は、周波数信号の重畳と共に、電源電圧Ｖｘの伝送に使用される。図１５（Ｃ）に示すように、入力期間（ｉ）においてパルス幅変調（ＰＭ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において周波数信号（ｆ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間におけるパルス幅（「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）の期間）が３／４ｔ０とされ、周波数信号の周波数「０」により制御信号がオフとされる。また、入力期間におけるパルス幅が１／４ｔ０とされ、周波数信号の周波数「ｆ（例えば数キロＨｚ）」により制御信号がオンとされる。
【００９５】
更に、例えば、図１５（Ｄ）に示すように、クロックＣＫの先頭の１／４ｔ０を入力期間とし、続く１／４ｔ０を出力期間とするようにしてもよい。最後の１／４ｔ０の期間は、電源電圧Ｖｘの伝送に使用される。図１５（Ｄ）に示すように、入力期間（ｉ）においてパルス幅変調（ＰＭ）により監視信号を入力し、出力期間（ｏ）において電流信号（Ｉ）により制御信号を出力してもよい。この場合、入力期間におけるパルス幅（「高電位のロウレベル」（１９Ｖ）の期間）が３／４ｔ０とされ、出力期間における電流信号が無い（漏れ電流程度）ようにされ制御信号がオフとされる。また、入力期間におけるパルス幅が１／４ｔ０とされ、出力期間における電流信号が有る（電流Ｉｉｓが流れる）ようにされ制御信号がオンとされる。なお、この例の場合は、入力期間が最初の３／４ｔ０であるとも言うことができ、入力期間と出力期間が重なっているともとれる。しかし、入力期間の開始は必ず出力期間の開始よりも早いタイミングとされる。
【００９６】
また、例えば、図１６に示すように、仲介局１３におけるラインドライバ１３７の構成を変更してもよい。なお、図１６は仲介局１３の構成の一部のみを示す。図１６において、ラインドライバ１３７を構成するトランジスタＴｄをｎｐｎ型からｐｎｐ型トランジスタに変更すると共に、子局１１（子局出力部１４及び子局入力部１５）における構成も、図示のように接続の極性を逆にした構成とする。このような構成によっても、前述と同様の効果が得られる。
【００９７】
また、仲介局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、例えば特開平０３−００６９９７号に示すような構成とすればよい。
【００９８】
更に、図示はしないが、仲介局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。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明によれば、制御・監視信号伝送システムにおいて、制御部及び親局に代えて仲介局を設け、仲介局が、センサ部からの監視信号を、被制御部への制御信号として、クロックの同一周期において、単純に１対１に対応させて伝送し、また、電源をも重畳して電力線を不要とする。
【０１００】
また、本発明によれば、制御・監視信号伝送システムにおいて、制御部及び親局に代えて仲介局を設け、仲介局が、クロックの同一周期において、当該周期を入力期間及びこれに続く出力期間に区別して、センサ部からの監視信号及び被制御部への制御信号を、各々、入力期間及び出力期間に重畳させて伝送し、また、電源をも重畳して電力線を不要とする。
【０１０１】
これにより、制御部及び親局に変わる簡易かつ小規模で保守が容易で安価な制御・監視信号伝送システムを実現し、その上で、当該システムにおいて、被制御部およびセンサ部間の事実上の双方向の高速な信号伝送を実現することができ、監視信号と制御信号とを共通のデータ信号線に出力しかつこれらを双方向に伝送することができる。即ち、簡易かつ小規模で保守が容易で安価な制御・監視信号伝送システムにおいて、データ信号線において監視信号又は制御信号を伝送する期間を別々に設ける必要をなくして伝送レートを従来の２倍に高速化することができ、被制御装置の小さな配線空間にも監視信号を伝送し制御信号を伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の基本構成図である。
【図２】本発明の信号伝送説明図である。
【図３】本発明の信号伝送説明図である。
【図４】本発明の基本構成図である。
【図５】本発明の基本構成図である。
【図６】子局入力部の一例の構成図である。
【図７】図６の子局入力部における波形図である。
【図８】仲介局の一例の構成図である。
【図９】図８の仲介局における波形図である。
【図１０】子局出力部の一例の構成図である。
【図１１】図１０の子局出力部における波形図である。
【図１２】本発明の他の信号伝送説明図である。
【図１３】本発明の他の信号伝送説明図である。
【図１４】本発明の他の信号伝送説明図である。
【図１５】本発明の他の信号伝送説明図である。
【図１６】本発明の他の構成図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１１    子局
１２    被制御装置
１３    仲介局
１４    子局出力部
１５    子局入力部
１６    被制御部
１７    センサ部
１３５    仲介局出力部
１３９    仲介局入力部
Ｄ＋    第１データ信号線
Ｄ−    第２データ信号線
【図１】
2005080256.tif 000003
【図２】
2005080256.tif 000004
【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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