JP2003102070A - シリアル通信端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用バスを設けなくともアドレスを取得でき
るシリアル通信端末装置を提供する。 【解決手段】 遠隔監視制御システムにおける端末装置
として、通信データを調歩同期シリアル通信方式にて送
受信する伝送ラインＬｓに接続され、アドレスがアドレ
ス通知ラインＬａを介して設定されるシリアル通信端末
装置１である。伝送ラインＬｓにシリアルデータバス５
を介して接続され通信データを処理する中央処理部２、
該シリアルデータバス５及び伝送ラインＬｓ間に設けら
れて同中央処理部２と伝送ラインＬｓとの切り替えるゲ
ート部３、同ゲート部３を介して中央処理部２と接続さ
れアドレス通知ラインＬａから取得されるアドレス情報
を保持するアドレス保持部４を備える。前記中央処理部
２は、前記アドレス情報をアドレス保持部４から読み出
し、前記ゲート部３を切り替えそのゲート部３を介して
アドレス情報を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルオートメーシ
ョンやホームオートメーションなどの遠隔監視制御シス
テムを構成するシリアル通信端末装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年のビルオートメーション、あるいは
ホームオートメーションにおける遠隔監視制御システム
においては、システムの高機能化、すなわちシステムを
構成するハードウェア資源が高性能化し、また、それを
用いて様々な機能を実現するソフトウェアも益々複雑化
する傾向にある。しかし一方においては、ハードウェア
資源に対しては低コスト化が望まれており、端末の高機
能化と低コスト化とのトレードオフが遠隔監視制御シス
テムを構築する上で重要な要素の一つとなっている。

【０００３】かかる点から、調歩同期シリアル通信方式
で通信するシリアル通信端末装置の使用が増加してい
る。その理由として、調歩同期方式もシリアル通信方式
も、高性能化を実現する高度な通信が可能な点において
他の通信方式と比べて遜色ないうえに、調歩同期方式
は、通信方式の中では比較的構成が容易であって低コス
トにてシステム構成が可能ということや、シリアル通信
方式では、ＣＰＵ等にて構成される中央処理部のバスを
２本しか占有しないことなどが挙げられる。すなわち、
他の空いたバスを有効に利用できるという利点がある。

【０００４】遠隔監視制御システムにおける通信の際に
は、各端末それぞれに論理アドレスが設けられているこ
とが前提となる。従来は、図７で示すようなディップス
イッチなどで設定されたアドレス情報を、システムの電
源投入時に読み込むことで他の端末装置１００ａ、１０
０ｂとの通信を可能にしていた。しかし、近年の遠隔監
視制御システムにあっては、上記のようなアドレス情報
の設定によると高度複雑化に伴い、そのシステムに接続
される端末装置の個数も増大し且つ増加する傾向にある
ことから、その設定作業の複雑さも増加の一途をたどっ
ている。そのため、遠隔監視制御システムの設置にあた
って、アドレス設定忘れや設定誤りの状態のあった場合
に、動作しない端末を特定するのに長い時間を要するこ
とがあった。

【０００５】上記のような問題を解決するために、例え
ばシステムの電源投入時に自らの物理アドレスを端末側
から伝送制御装置側に伝送することで端末の論理アドレ
スが自動的に割り振られるプラグアンドプレイ機能を実
装した遠隔監視制御システムが存在する。しかし、この
機能実現にあたっては、伝送制御装置のソフトウェアが
複雑となって非常にコストがかかるという障壁がある。
かかる点を考慮して、図６及び図８に示すように各端末
装置間をパラレルデータバスにより形成されるアドレス
通知ラインにて芋づる式（デージーチェーン）に接続さ
れる構成のシリアル通信端末装置が提案されている。こ
の場合、電源投入時に該アドレス通知ラインへ送出され
る上流の端末装置のアドレスから自端末装置のアドレス
をアドレス設定部で算出し、算出結果となるアドレス情
報を、それに設けた中央処理部が、パラレルデータバス
を介してアドレス設定部から読み込むようにしている。
したがって、人の手を介さず、なお且つ、低コストにア
ドレスを取得することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなシリアル通信端末装置にあっては、中央処理部が
アドレス情報を読み出すためのパラレルデータバスを、
通常の通信をするためのデータバス以外に別途設ける必
要がある。したがって、これらのように電源投入のとき
のみしか、使用されない専用バスが中央処理部の限られ
たバスを占有してしまうこととなり、中央処理部のバス
の有効利用が図れず高機能化を妨げる要因とともに低コ
スト化の面においても弊害となっていた。

【０００７】本発明は、かかる課題を解消するためにな
されたものであり、専用バスを設けなくとも低コストに
アドレスの取得が容易であり、且つ、中央処理部のデー
タバスの有効利用も図ることが可能なシリアル通信端末
装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明のシリアル通信端末装置においては、 遠隔
監視制御システムにおける端末装置として、監視あるい
は制御に用いる通信データを調歩同期シリアル通信方式
にて送受信する伝送ラインに接続されるシリアル通信端
末装置であって、端末としての論理アドレスが、相互に
順送りに接続されたパラレルデータバスにて形成された
アドレス通知ラインを介して設定されるシリアル通信端
末装置において、前記伝送ラインとシリアルデータバス
を介して接続され前記通信データを処理する中央処理部
と、該シリアルデータバス及び伝送ライン間に設けられ
て同中央処理部と伝送ラインとの接続状態の切り替えを
行うゲート部と、同ゲート部を介して中央処理部と接続
され前記アドレス通知ラインから取得される自己のアド
レス情報を保持するアドレス保持部とを備え、前記中央
処理部は、前記アドレス情報を前記アドレス保持部から
読み出し、前記ゲート部を切り替えそのゲート部を介し
てアドレス情報を認識する。

【０００９】この構成にて、ゲート部は、アドレス保持
部と中央処理部を結ぶ接続状態に切り替えられる。ま
た、アドレス保持部にて保持されたアドレス通知ライン
から取得したアドレス情報が、ゲート部を介してシリア
ルデータバスを経て中央処理部に読み出され認識され
る。

【００１０】前記中央処理部は、前記アドレス情報を読
み出す際に、クロック同期信号をアドレス保持部へ送信
することが好ましい。この場合、アドレス保持部では、
中央処理部からのクロック同期信号が受信され、中央処
理部にアドレス情報を認識させる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図８を用いて説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１実施例によるシリア
ル通信端末装置のブロック図、図２は、同シリアル通信
端末装置を使用した遠隔監視制御システムの構成図、図
３は、同シリアル通信端末装置のアドレス取得動作のフ
ローチャート、図４は、同シリアル通信端末装置のゲー
ト部の一例を示す回路図、図５は、同シリアル通信端末
装置のシリアル／パラレル変換回路の一例を示す回路
図、図６は、従来のシリアル通信端末装置を使用した遠
隔監視制御システムの構成図、図７は、従来のディップ
スイッチを用いたシリアル通信端末装置のブロック図、
図８は、従来のアドレス通知ラインを用いたシリアル通
信端末装置のブロック図である。 （実施例）本実施例は、遠隔監視制御システムとして集
中管理システムを、通信端末装置により監視制御される
機器としては温度計センサを取り上げて説明する。

【００１３】図２に示すように、本実施例のシリアル通
信端末装置１は、ホームオートメーションにおける遠隔
監視制御システムで用いられる端末であり、建物内に配
線された伝送ラインＬｓに複数接続され、住宅内管理機
器などに設けられる伝送制御装置２００との間で、監視
データや制御データの通信を行う。各端末で取得された
情報は、伝送制御装置２００に送信され集中管理され
る。伝送制御装置２００では、各端末装置にあらかじめ
割り振られた論理アドレスに基づき制御するための制御
データが送出され、端末の制御が可能となる。なお、本
発明のシリアル通信端末装置１では、各端末は、伝送ラ
インＬｓとは別のアドレス通知ラインＬａにも接続され
ており、上流の端末のアドレスが下流の端末へ通知され
る。

【００１４】伝送ラインＬｓは、遠隔監視制御システム
を構成する伝送制御装置２００と端末との通信を行うた
めの建物内の信号線で、各端末を相互に順送り、いわゆ
る芋づる式（デージーチェーン）に接続している。この
調歩同期シリアル通信方式においては、スタートビット
とストップビットとを通信データの前後に付加して、所
定の速度をもったディジタル信号の送受が行われる。

【００１５】アドレス通知ラインＬａは、遠隔監視制御
システム内での上記各端末へ端末のアドレスを通知する
ための信号線であり、各端末は相互に順送り、いわゆる
芋づる式（デージーチェーン）に接続している。この場
合、アドレス通知ラインＬａでは、電源投入時に、端末
内で決定されたアドレス情報が、下流の端末へと伝達さ
れる。そのアドレス情報が伝達された端末は、後述する
規則で自らのアドレスを決定し、そのアドレス情報をさ
らに下流の端末へと伝達する。したがって各端末では、
電源投入時に遠隔制御システム内での自らの論理アドレ
スが取得されるようなっている。

【００１６】シリアル通信端末装置１は、前記伝送ライ
ンＬｓにシリアルデータバス５を介して接続され通信デ
ータを生成する中央処理部２と、該シリアルデータバス
５及び伝送ラインＬｓ間に設けられて同中央処理部２と
伝送ラインＬｓとの接続状態の切り替えを行うゲート部
３と、同ゲート部３を介して中央処理部２と接続され前
記アドレス通知ラインＬａから取得される自己のアドレ
ス情報を保持するアドレス保持部４とから構成される。

【００１７】中央処理部２は、遠隔監視制御システムに
おけるシリアル通信端末装置１に係る通信データを処理
したり、シリアル通信端末１の挙動の制御を行うための
もので、ＣＰＵ及び信号処理回路等を有する。中央処理
部２のＣＰＵは、シリアルデータバス５を介して後述す
るゲート部３と接続され、このゲート部３を介して中央
処理部２が伝送ラインＬｓと接続される。したがって、
監視データや制御データなどの通信データがゲート部３
を通じて伝送ラインＬｓに送信されるようになってい
る。また、中央処理部２は、通信データ処理手段２１と
トリガ信号発信手段２２等とを有し、これらはソフトウ
ェアにより実現される。

【００１８】通信データ処理手段２１は、伝送制御装置
２００に送信する端末での監視データやイベント情報の
データを作成したり、伝送制御装置２００から送信され
た制御データを解析したりする。また、トリガ信号発信
手段２２は、後述するゲート部３の接続状態を切り替え
るために、後述するアドレス保持部４へトリガ信号を発
信する。なお、このトリガ信号発信手段２２において
は、トリガ信号としてクロック同期信号となる特定のビ
ット列が送信される。

【００１９】ゲート部３は、遠隔監視制御システムにお
けるデータ通信用と電源投入時における自端末装置のア
ドレス取得用との通信路を切り替えるためのものであ
り、伝送ラインＬｓとの接続部に位置し、例えば図４に
示すような回路で形成される。このゲート部３において
は、後述するアドレス保持部４からのアドレス決定の信
号を受けて、前記中央処理部２とアドレス保持部４とに
接続された通信路と、前記中央処理部２と伝送ラインＬ
ｓとを結ぶ通信路との切り替えがなされる。すなわち、
電源投入時には中央処理部２とアドレス保持部４との接
続となっているが、アドレス決定の信号を受けて中央処
理部２と伝送ラインＬｓとの接続に切り替えられる。

【００２０】アドレス保持部４は、自らのアドレスを決
定し保持するためのものであり、自らの端末装置のアド
レスを決定するアドレス演算回路４１とパラレル−シリ
アルデータ変換をおこなうパラレル／シリアル変換回路
４２とを有する。このアドレス演算回路４１には、前述
したようにアドレス通知ラインＬａから上流の端末のア
ドレス情報が入力される。この入力と定められたアドレ
ス演算規則により自らのアドレスを算出し、決定した自
らのアドレスを含むアドレスとしてパラレル／シリアル
変換回路４２へ出力される。

【００２１】また、パラレル／シリアル変換回路４２
は、入力されるパラレル信号をシリアル信号出力に変換
するものであり、例えば図５に示すような回路で構成さ
れる。この場合、パラレル／シリアル変換回路４２は、
自らはクロック生成手段を備えず、前記トリガ信号発信
手段２２により入力される特定のビット列をクロック同
期信号として利用して、アドレス決定を示す信号をゲー
ト部３へ送信する。つまり、このパラレル／シリアル変
換回路４２により、パラレル信号で入力されたアドレス
の情報が、クロック同期されたシリアル信号として中央
処理部２に接続された前記ゲート部３に出力される。し
たがって、アドレス保持部４で算出されたアドレス情報
が、中央処理部２へ伝達され認識される。

【００２２】なお、前記アドレス演算規則は、アドレス
が唯一に決定できるものであればよく、ビットシフト演
算や加算（＋１）などの単純な演算を実行するシフトレ
ジスタや加算器などの回路にて実現すればよい。例え
ば、アドレス演算規則を１ビットシフト演算とする場
合、入力されるパラレル信号がパラレル信号で１を示
す"0x01"となる信号が入力されたとき、１ビットシフト
させた"0x02"をシリアル信号に変換した信号、即ち２を
示すアドレス決定の信号がゲート部３に出力されるよう
になる。

【００２３】シリアルデータバス５は、前記ゲート部３
と中央処理部２とを接続するシリアルデータバスであ
る。このシリアルデータバス５は、電源投入時には、自
端末のアドレスを中央処理部２に通知するための通信路
として制御され、その後ゲート部３により中央処理部２
がアドレス情報の受信を確認すると接続が切り替わり、
遠隔監視制御システムにおけるデータ通信用の通信路と
して機能する。したがって、中央処理部２がアドレスを
読み出す際にも、通信データの送受信に用いる既存のシ
リアルデータバスが共用されるので、専用バスを設けな
くとも低コストにアドレスの取得が容易になされる。

【００２４】測定部６は、この端末の目的とする機能を
実現するためのもので、本実施例では、温度センサユニ
ットにて構成される。この測定部６では、計測した温度
計のアナログ値がその値を示す周波数のパルス信号に変
換され、後述する計数部７に出力される。

【００２５】計数部７は、前記測定部６から出力される
パルス信号をカウントするためのものであり、本実施例
では温度センサから一定時間内に出力されるパルス信号
の周波数がカウントされる。そしてカウントされた数値
は、前記中央処理部２へパラレル出力される。すなわち
測定部６で計測された数値は、中央処理部２へパラレル
入力されることになる。なお、本実施例の中央処理部２
では、アドレスの取得に通信データの送受信に用いる既
存のシリアルデータバスが共用されることになり、専用
バスを設けなくてもよいことから、このパラレル入力用
のバスの本数を従来よりも多く設けることができる。す
なわち、温度センサで取得されるアナログ値を、高精度
のデジタル値にて中央処理部２へ入力することが可能と
なる。

【００２６】以下に、図３のフローチャートを用いて、
電源投入時におけるシリアル通信端末装置１のアドレス
情報の取得動作を説明する。なお、シリアル通信端末装
置１は、既に伝送ラインＬｓとアドレス通知ラインＬａ
に接続されているものとする。

【００２７】まず、端末の電源が投入されると、アドレ
ス保持部４は、接続されているアドレス通知ラインＬａ
から上流の端末のアドレスを確認し、そのアドレスから
アドレス演算規則により自らのアドレスを算出する（Ｓ
Ｔ１）。アドレスが算出されると、ゲート部３を制御し
てアドレス保持部４と中央処理部２を接続する（ＳＴ
２）。

【００２８】次に、中央処理部２は、ゲート部３が切り
替えられたことを確認すると、トリガ信号発信手段２２
を用いてアドレス保持部４にクロック同期信号となるト
リガ信号を出力する（ＳＴ３）。このトリガ信号が入力
されると、アドレス保持部４は、中央処理部２に前記ア
ドレスをアドレス情報して送信する（ＳＴ４）。この場
合、アドレス情報は、前記トリガ信号をクロック同期信
号として、ゲート部３を経てシリアルデータバス５を介
して中央処理部２に伝達される。このときさらに、アド
レス情報は、アドレス通知ラインＬａを介して下流の端
末にも伝達される。中央処理部２は、アドレス情報受信
終了を確認すると（ＳＴ５）、ゲート部３を切り替え中
央処理部２と伝送ラインＬｓとを接続する（ＳＴ６）。

【００２９】中央処理部２は、送信されたアドレス情報
を自端末装置の論理アドレスとして記憶し（ＳＴ７）、
このアドレスを用いて遠隔監視制御システムにおけるデ
ータ通信を開始する（ＳＴ８）。

【００３０】以上の動作により、電源投入時において、
アドレス通知ラインＬａからパラレル信号で入力された
アドレスの情報が、クロック同期されたシリアル信号と
してゲート部３に出力され、さらにゲート部３と接続さ
れたシリアルデータバス５を介して中央処理部２へ入力
される。したがって、アドレス保持部４で算出されたア
ドレス情報は、ゲート部３を介してシリアルデータバス
５経て中央処理部２へ伝達され認識されるのでシリアル
通信端末装置１のアドレス情報が取得される。

【００３１】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものでなく、例えば、発明のシリアル通信端末装置１が
使用される遠隔監視制御システムは、集中管理システム
の形態に限らず分散制御システムなどの形態も含み、そ
の場合、伝送制御装置２００は設けなくともよいが、他
の端末のアドレスを管理する手段が端末本体に設ければ
よい。また、測定部６も、温度センサに限らず、他の各
種センサ並びに、スイッチやリレーなどの機器であって
もよいことは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように、ゲート部が、ア
ドレス保持部と中央処理部を結ぶ接続状態に切り替えら
れ、アドレス保持部にて保持されたアドレス通知ライン
から取得した自己アドレス情報が、ゲート部を介してシ
リアルデータバスを経て中央処理部に読み出され認識さ
れる。したがって、アドレスの取得に通信データの送受
信に用いる既存のシリアルデータバスが共用されること
になり、専用バスを設けなくとも低コストにアドレスの
取得が容易であり、且つ、中央処理部のデータバスの有
効利用も図ることができるという優れた効果を奏し得
る。

【００３３】また、アドレス保持部は、アドレス情報が
読み出される際に、クロック同期信号が送信されるの
で、そのクロック同期信号を用いることで別途クロック
生成手段を設けなくとも、中央処理部でアドレス情報を
認識させることが可能となり、その構成が簡素化され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるシリアル通信端末装
置のブロック図である。

【図２】同シリアル通信端末装置を使用した遠隔監視制
御システムの構成図である。

【図３】同シリアル通信端末装置のアドレス取得動作の
フローチャートである。

【図４】同シリアル通信端末装置のゲート部の一例を示
す回路図である。

【図５】同シリアル通信端末装置のシリアル／パラレル
変換回路の一例を示す回路図である。

【図６】従来のシリアル通信端末装置を使用した遠隔監
視制御システムの構成図である。

【図７】従来のディップスイッチを用いたシリアル通信
端末装置のブロック図である。

【図８】従来のアドレス通知ラインを用いたシリアル通
信端末装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ シリアル通信端末装置 ２ 中央処理部 ３ ゲート部 ４ アドレス保持部 ５ シリアルデータバス Ｌｓ 伝送ライン Ｌａ アドレス通知ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｍ 11/00 ３０１ Ｈ０４Ｍ 11/00 ３０１ Ｆターム(参考） 5B014 HA11 HB04 HB05 5K032 BA01 BA02 BA08 DA12 DB19 DB22 5K048 AA01 BA12 BA21 BA51 DA02 EB01 FC01 GC02 HA02 HA31 5K101 KK11 KK13 LL05 NN41 PP03 VV01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠隔監視制御システムにおける端末装置
   として、監視あるいは制御に用いる通信データを調歩同
   期シリアル通信方式にて送受信する伝送ラインに接続さ
   れるシリアル通信端末装置であって、 端末としての論理アドレスが、相互に順送りに接続され
   たパラレルデータバスにて形成されたアドレス通知ライ
   ンを介して設定されるシリアル通信端末装置において、 前記伝送ラインとシリアルデータバスを介して接続され
   前記通信データを処理する中央処理部と、該シリアルデ
   ータバス及び伝送ライン間に設けられて同中央処理部と
   伝送ラインとの接続状態の切り替えを行うゲート部と、
   同ゲート部を介して中央処理部と接続され前記アドレス
   通知ラインから取得される自己のアドレス情報を保持す
   るアドレス保持部とを備え、 前記中央処理部は、前記アドレス情報を前記アドレス保
   持部から読み出し、前記ゲート部を切り替えそのゲート
   部を介してアドレス情報を認識することを特徴とするシ
   リアル通信端末装置。
2. 【請求項２】 前記中央処理部は、前記アドレス情報を
   読み出す際に、クロック同期信号をアドレス保持部へ送
   信することを特徴とする請求項１記載のシリアル通信端
   末装置。