專利名稱：控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，更具體而言，涉及一種具有簡單結(jié)構(gòu)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，在其中提供了一個(gè)中間站代替控制器和主站，其中來自該中間站的并行控制信號被轉(zhuǎn)換為串行信號，并且該串行信號被傳送給在遠(yuǎn)程設(shè)備中的受控單元，其中該串行信號被轉(zhuǎn)換為并行信號，以驅(qū)動(dòng)該設(shè)備，并且檢測該設(shè)備的狀態(tài)的傳感器單元的并行監(jiān)控信號被轉(zhuǎn)換為串行信號，以及該串行信號被傳送給該中間站，以及其中該串行信號被轉(zhuǎn)換為并行信號并且提供給該中間站，這里該監(jiān)控和控制信號被附加在時(shí)鐘信號上，該時(shí)鐘信號具有在其上附加的電源信號。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)控制領(lǐng)域中，各種技術(shù)被廣泛地使用，其中諸如順序控制器、可編程序控制器或者計(jì)算機(jī)的控制器發(fā)送控制信號以驅(qū)動(dòng)和控制大量的在遠(yuǎn)程位置上的受控設(shè)備(例如，馬達(dá)、電磁線圈、電磁閥、繼電器、半導(dǎo)體開關(guān)元件和電燈)，并且來自傳感器單元的監(jiān)控信號被傳送和提供給該控制器，用于檢測每個(gè)設(shè)備的狀態(tài)(例如，讀取開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、按鈕開關(guān)的開/關(guān)狀態(tài))。
在這些技術(shù)中，諸如電源線路、控制信號線路和接地線的許多線路通常被用于將該控制器與受控單元和傳感器單元連接。隨著近年來受控設(shè)備規(guī)模的縮減，在設(shè)備部件的高密度布局中的布線已經(jīng)變得艱難，并且用于布線的空間已經(jīng)減少和變得昂貴。
為了解決這些問題，已經(jīng)提出了各種各樣的技術(shù)(例如，在日本專利特許公開No.01-072623，No.01-089839和No.03-006997中)。按照在日本專利特許公開No.03-006997中所描述的發(fā)明，一個(gè)輸入單元和輸出單元被連接到主站，并且該主站提供附加在電源上的時(shí)鐘信號到公用數(shù)據(jù)信號線路上。因此，可以借助于簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在控制器和受控單元之間以及在控制器和傳感器單元之間快速、雙向的信號傳輸。也就是說，該系統(tǒng)可以以降低線路數(shù)量來進(jìn)行配置，布線的成本可以被降低，在子站中的連接可以被簡化，并且地址可以被靈活地分配給子站，因此子站可以在需要添加或者刪除這樣的子站的任何位置上被靈活地添加或者刪除。
一種控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)(日本專利特許公開No.2003-199178)已經(jīng)作為這個(gè)技術(shù)的改進(jìn)型被提出。按照該發(fā)明，從控制器到受控單元(在下文中稱作控制信號)的信號以及從傳感器單元到控制器(在下文中稱作監(jiān)控信號)的信號可以被附加在時(shí)鐘信號上。尤其是，該控制和監(jiān)控信號可以被提供到數(shù)據(jù)信號線路上并且被同時(shí)雙向地傳送。因此，可以除去對于提供用于在數(shù)據(jù)信號線路上傳送控制信號和監(jiān)控信號單獨(dú)的時(shí)間的需要，信號傳輸速率可以加快兩倍，并且控制信號可以被傳送給在受控單元中很小的布線空間以獲得監(jiān)控信號。
按照在日本專利特許公開No.2003-199178中描述的該控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，控制和監(jiān)控信號可以在各種型式的站點(diǎn)上的主站和子站之間傳送，以適應(yīng)非常寬范圍的需求。但是，在人們想要通過在兩個(gè)數(shù)據(jù)信號線路上附加電源而除去兩個(gè)供電線路的站點(diǎn)，通常需要一個(gè)小型的系統(tǒng)。
我們已經(jīng)調(diào)查這樣的需要并且發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)需要小型的系統(tǒng)的站點(diǎn)中，需要以簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系發(fā)送輸入信號(監(jiān)控信號)給遠(yuǎn)程輸出設(shè)備(受控單元)的系統(tǒng)，也就是說，需要該系統(tǒng)具有簡單結(jié)構(gòu)，容易維護(hù)并且是廉價(jià)的。
我們更進(jìn)一步研究和發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸入和輸出在相同的時(shí)鐘周期(或者周期)中以如上所述的簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系被傳送的時(shí)候，控制器和主站可以以簡單結(jié)構(gòu)來代替，因此可以實(shí)現(xiàn)小型的、容易維護(hù)和廉價(jià)的系統(tǒng)。此外，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相同的時(shí)鐘周期可以被分成兩個(gè)周期，一個(gè)輸入周期繼之以一個(gè)輸出周期，并且要傳送的輸入和輸出分別在輸入周期和輸出周期中被附加在信號上，以實(shí)現(xiàn)可以采用代替該控制器和主站簡單的結(jié)構(gòu)，并由此獲得小型的、容易維護(hù)和廉價(jià)的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種使用簡單結(jié)構(gòu)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中提供一個(gè)代替控制器和主單元的中間站，以附加監(jiān)控和控制信號到具有在其上附加電源的時(shí)鐘信號上。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用簡單結(jié)構(gòu)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中提供一個(gè)代替控制器和主單元的中間站，以分別在輸入周期和輸出周期中，在具有在其上附加電源的時(shí)鐘信號上附加監(jiān)控信號和控制信號。
按照本發(fā)明的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，包括多個(gè)受控設(shè)備，每個(gè)具有一個(gè)受控單元和一個(gè)監(jiān)控該受控單元的傳感器單元，并且發(fā)送一個(gè)控制信號給該受控單元，以及經(jīng)由為多個(gè)受控設(shè)備所共有的數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送一個(gè)來自傳感器單元的監(jiān)控信號。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)被連接到數(shù)據(jù)信號線路的中間站，并且其發(fā)送一個(gè)作為控制信號的來自給定的受控設(shè)備的監(jiān)控信號到與給定的受控設(shè)備有關(guān)的受控設(shè)備，以及多個(gè)子站，這些子站與多個(gè)受控設(shè)備有關(guān)并且被連接到與受控設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)信號線路和受控設(shè)備上。
在按照本發(fā)明的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中的該中間站進(jìn)一步包括用于產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先確定的定時(shí)信號的定時(shí)產(chǎn)生裝置，其中該定時(shí)信號與具有預(yù)先確定的周期的時(shí)鐘同步；一個(gè)中間站輸入單元和一個(gè)中間站輸出單元。該中間站輸入單元在該定時(shí)信號的控制下，在該時(shí)鐘的每個(gè)周期中提取附加在經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路傳送的串行脈沖電壓信號上的監(jiān)控信號。該中間站輸出單元獲得作為控制信號的監(jiān)控信號，在該定時(shí)信號的控制下，按照在該時(shí)鐘的每個(gè)周期中該控制信號的每個(gè)數(shù)據(jù)值，在串行脈沖電壓信號上附加該控制信號，并且在與監(jiān)控信號被提取相同的周期中輸出該結(jié)果信號到數(shù)據(jù)信號線路上。多個(gè)子站的每一個(gè)包括子站輸入單元和子站輸出單元。該子站輸入單元在該定時(shí)信號的控制下，按照來自與該子站有關(guān)的傳感器的值產(chǎn)生監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，并且在該串行脈沖電壓信號的預(yù)先確定的位置上附加作為該監(jiān)控信號數(shù)據(jù)值的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。該子站輸出單元在該定時(shí)信號的控制下，從串行脈沖電壓信號中提取該控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值，并且在該時(shí)鐘的每個(gè)周期中，從該數(shù)據(jù)值之中提供對應(yīng)于該子站的數(shù)據(jù)給與該子站輸出單元有關(guān)的受控單元。
此外，在按照本發(fā)明的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中的該中間站進(jìn)一步包括用于產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先確定的定時(shí)信號的定時(shí)產(chǎn)生裝置，其與具有預(yù)先確定的周期的時(shí)鐘同步；一個(gè)中間站輸入單元和一個(gè)中間站輸出單元。該中間站輸入單元在該定時(shí)信號的控制下，在該時(shí)鐘的每個(gè)周期中，提取在一個(gè)輸入周期中附加在經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路傳送的脈沖電壓信號上的監(jiān)控信號。該周期被分成至少輸入周期和一個(gè)跟隨輸入周期的輸出周期。該中間站輸出單元在該時(shí)鐘的每個(gè)周期的輸出周期中，獲得作為控制數(shù)據(jù)信號的監(jiān)控信號，在串行脈沖電壓信號上附加該控制數(shù)據(jù)信號，并且在該定時(shí)信號的控制下，輸出該結(jié)果信號到數(shù)據(jù)信號線路上。多個(gè)子站的每一個(gè)包括子站輸入單元和子站輸出單元。該子站輸入單元在該定時(shí)信號的控制下，按照來自與該子站有關(guān)的傳感器單元的值產(chǎn)生監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，并且在該時(shí)鐘的輸入周期中，在預(yù)先確定的位置上，在串行脈沖電壓信號上附加作為該監(jiān)控信號數(shù)據(jù)值的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。該子站輸出單元在該周期的輸出周期中，在該定時(shí)信號的控制下，提取附加在串行脈沖電壓信號上的該控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值，并且在該時(shí)鐘的每個(gè)周期中，從數(shù)據(jù)值之中提供對應(yīng)于該子站的數(shù)據(jù)給與子站輸出單元有關(guān)的受控單元。
按照本發(fā)明的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，一個(gè)中間站被提供以代替該控制器和主站。該中間站在相同的時(shí)鐘周期中，以簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系，從傳感器單元傳送一個(gè)作為控制信號的輸入信號(監(jiān)控信號)給遠(yuǎn)程受控單元(輸出設(shè)備)，并且還給該時(shí)鐘附加一個(gè)電源，從而消除對電源線的需要。
按照本發(fā)明的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，一個(gè)中間站被提供以代替控制器和主站。該中間站劃分時(shí)鐘周期為一個(gè)輸入周期和一個(gè)跟隨輸入周期的輸出周期，并且分別地在輸入周期和輸出周期上附加一個(gè)來自傳感器單元的輸入信號(監(jiān)控信號)和一個(gè)要傳送給遠(yuǎn)程受控單元(輸出設(shè)備)的控制信號，并且還在用于傳送的時(shí)鐘上附加一個(gè)電源，從而消除對電源線的需要。
因此，按照本發(fā)明，提供了一種簡單、小規(guī)模的、容易維護(hù)和廉價(jià)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其代替控制器和主站。在該系統(tǒng)中，在受控單元和傳感器單元之間可以實(shí)現(xiàn)快速、(實(shí)際上)雙向的信號傳輸，并且監(jiān)控信號和控制信號可以輸出到公用數(shù)據(jù)信號線路上并且雙向傳送。換句話說，在簡單、小規(guī)模的、容易維護(hù)和廉價(jià)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中，可以消除對提供單獨(dú)的周期以便經(jīng)由公用數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送監(jiān)控信號或者控制信號的需要，因此，在受控設(shè)備中，該監(jiān)控和控制信號可以被傳送到很小的布線空間中。


圖1是一個(gè)示出按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是一個(gè)舉例說明按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸?shù)氖疽鈭D。
圖3是一個(gè)舉例說明按照本發(fā)明的信號傳輸?shù)氖疽鈭D。
圖4是一個(gè)示出按照本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是一個(gè)示出按照本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是一個(gè)子站輸入單元例子的方框圖。
圖7是一個(gè)在圖6中示出的子站輸入單元中信號的波形圖。
圖8一個(gè)中間站例子的方框圖；圖9是一個(gè)在圖8中示出的中間站中信號的波形圖。
圖10是一個(gè)子站輸出單元例子的方框圖。
圖11是一個(gè)在圖10中示出的子站輸出單元中信號的波形示意圖。
圖12A、12B和12C是舉例說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸?shù)氖疽鈭D。
圖13A、13B和13C是舉例說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸?shù)氖疽鈭D。
圖14A、14B和14C是舉例說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸?shù)氖疽鈭D。
圖15A、15B、15C和15D是舉例說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸?shù)氖疽鈭D。
圖16是示出按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1、4和5是示出按照本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2和3是舉例說明按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸?shù)氖疽鈭D。尤其是，圖1示出本發(fā)明的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，圖4示出其中間站的結(jié)構(gòu)，以及圖5示出其子站的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，該控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)包括多個(gè)受控設(shè)備12，其中每一個(gè)包括受控單元16和用于監(jiān)控受控單元16的傳感器單元17。該控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)不包括控制器，諸如順序控制器、可編程序控制器和計(jì)算機(jī)。受控單元16和傳感器單元17共同地被稱為受控設(shè)備12。該受控單元16可以是各種各樣部件的任何一種，諸如激勵(lì)器、(步進(jìn))馬達(dá)、電磁線圈、電磁閥、繼電器、半導(dǎo)體開關(guān)元件和電燈，其構(gòu)成該受控設(shè)備12。該傳感器17可以包括簧片開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)，或者按鈕開關(guān)，例如，其被按照受控單元16選擇，并且輸出開/關(guān)狀態(tài)(二進(jìn)制信號)。
該控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)經(jīng)由為多個(gè)受控設(shè)備12所共有的數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送控制信號給受控單元16，并且也發(fā)送來自傳感器單元17的監(jiān)控信號(傳感器信號)。經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送的該監(jiān)控和控制信號是串行信號。該數(shù)據(jù)信號線路具有第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-。在第一數(shù)據(jù)信號線路D+和第二數(shù)據(jù)信號線路D-之間的線路被用于提供電源電壓Vx和時(shí)鐘信號CK，并且雙向地(實(shí)際上)發(fā)送監(jiān)控和控制信號。
這個(gè)例子不包括用于提供電源電壓Vx給每個(gè)子站11或局部電源的電源線P(24-V和0-V電源線)。附加在時(shí)鐘信號上的電源信號給子站11提供電源，如稍后將要描述的。該電源信號的功率容量是足夠大的，以使多個(gè)子站11的每一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的信號傳輸，該控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)具有如圖1所示的中間站13和多個(gè)子站11。該中間站13被連接到數(shù)據(jù)信號線路。與在公知的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中的主站不同，該中間站13不從控制器接收控制信號或者發(fā)送監(jiān)控信號給控制器。該中間站13而是僅傳送從給定受控設(shè)備12(的傳感器單元17)接收的監(jiān)控信號給與前面受控設(shè)備12有關(guān)的受控設(shè)備11(的受控單元16)。因此，該中間站13具有不同于公知的主站的結(jié)構(gòu)(參見圖4)。多個(gè)子站11與多個(gè)受控設(shè)備12有關(guān)，并且在給定點(diǎn)上連接到該數(shù)據(jù)信號線路，以及連接到與其相關(guān)的受控設(shè)備12。每個(gè)子站11包括子站輸出單元14和子站輸入單元15。子站輸出單元14和輸入單元15共同地被稱為子站11。子站輸出單元14和輸入單元15分別地與受控單元16和傳感器單元17有關(guān)。如圖1所示，從子站輸入單元15和子站輸出單元14輸入和輸出的監(jiān)控信號和控制信號是多位并行信號。子站輸出單元14對該控制信號施行串并行轉(zhuǎn)換，以及子站輸入單元15對該監(jiān)控信號施行并串行轉(zhuǎn)換。
該中間站13包括一個(gè)中間站輸出單元135和一個(gè)中間站輸入單元139，如圖4所示。該中間站13還包括一個(gè)振蕩器(OSC)131、定時(shí)產(chǎn)生裝置132和中間站地址設(shè)置裝置133。該定時(shí)產(chǎn)生裝置132產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先確定的定時(shí)信號，其按照從振蕩器131提供的振蕩輸出同步到具有預(yù)先確定的周期的時(shí)鐘CK。該定時(shí)產(chǎn)生裝置132在產(chǎn)生的時(shí)鐘CK上附加一個(gè)電源電壓Vx。為此目的，該定時(shí)產(chǎn)生裝置132具有用于以預(yù)先確定的電平產(chǎn)生電源電壓Vx的電源提供裝置1313。例如，對于50％的占空比，該時(shí)鐘CK的上半周期(或者周期)被設(shè)置為“高電位低電平(例如，19V)”，并且下半周期被設(shè)置為電源電壓Vx的電平(例如，24V)。包括電源電壓的時(shí)鐘CK經(jīng)歷電平轉(zhuǎn)換，然后提供給端子13a和13b，以及提供給第一數(shù)據(jù)信號線路D+和第二數(shù)據(jù)信號線路D-，如稍后將描述的。換句話說，其被作為在兩條線路之間相對的電位差輸出。電源提供裝置1313實(shí)際上被連接到線路驅(qū)動(dòng)器137。具有從定時(shí)產(chǎn)生裝置132輸出的電源電壓的時(shí)鐘CK實(shí)際上被輸入到該中間站輸出單元135和該中間站輸入單元139中。
在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上的信號被引入該中間站輸入單元139中。該中間站輸入單元139包括監(jiān)控信號檢測裝置1311和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取裝置1310。該監(jiān)控信號檢測裝置1311捕獲在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上的電流信號，并且檢測和輸出一個(gè)附加在它們之上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號(電流信號)。該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取裝置1310(在執(zhí)行波形整形之后)以與該時(shí)鐘CK同步的形式輸出該檢測輸出，該時(shí)鐘CK包括來自該定時(shí)產(chǎn)生裝置132的供電電壓。也就是說，該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取裝置1310輸出由監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號構(gòu)成的串行數(shù)據(jù)流給控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136。
如圖2所示，在該定時(shí)信號的控制下，該中間站輸入單元139當(dāng)電流信號Iis的存在或者不存在時(shí)，在每個(gè)時(shí)鐘CK周期檢測附加在串行脈沖電壓信號上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，該串行脈沖電壓信號是經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送的。為此目的，起動(dòng)檢測的信號Dick是由該定時(shí)產(chǎn)生裝置132產(chǎn)生的，其將稍后詳述。信號Dick是一個(gè)脈沖，其上升沿被從時(shí)鐘CK延遲1/4周期(1/4t0，這里t0是該時(shí)鐘CK的一個(gè)周期)。因此，在串行監(jiān)控信號中的每個(gè)數(shù)據(jù)值被提取、轉(zhuǎn)換為監(jiān)控信號，然后提供給該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136。當(dāng)在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號中的該數(shù)據(jù)值是“0011”的時(shí)候，來自監(jiān)控信號檢測裝置1311的輸出(檢測的電流)將如圖2所示。如稍后將描述的，Ith表示用于圖8的監(jiān)控信號檢測裝置1311的閾值電流，以及Iis表示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。Ith的值小于Iis的值。
在該信號Dick的每個(gè)上升沿，換言之，在該時(shí)鐘CK的每個(gè)周期中經(jīng)過1/4t0之后，該監(jiān)控信號的存在或者不存在(開/關(guān))被檢測。當(dāng)作為監(jiān)控信號的電流Iis小于在那個(gè)定時(shí)上的Ith的時(shí)候，該監(jiān)控信號處于關(guān)閉狀態(tài)或者(二進(jìn)制信號的)“0”。否則，該監(jiān)控信號處于開狀態(tài)或者(二進(jìn)制信號的)“1”。
如上所述，因?yàn)橐峙浣o多個(gè)子站11的控制信號是作為串行信號(串行脈沖電壓信號)從單個(gè)中間站13經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路傳送的，地址計(jì)數(shù)方法被用于分配該控制信號。這意味著可以預(yù)先知道要發(fā)送(分配)給子站11控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值的總數(shù)。因此，一個(gè)地址被分配給該控制數(shù)據(jù)信號的所有數(shù)據(jù)值的每一個(gè)。子站11從串行脈沖電壓信號中提取時(shí)鐘CK并且對它們計(jì)數(shù)。當(dāng)子站11遇到一個(gè)或多個(gè)該子站11應(yīng)該接收的被分配給控制數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)地址的時(shí)候，它在那時(shí)獲得作為控制信號的在串行脈沖電壓信號中的該數(shù)據(jù)值。為了產(chǎn)生結(jié)束信號，最后一個(gè)地址被分配給該中間站13。
為了確定地址計(jì)數(shù)的開始和結(jié)束的時(shí)間，產(chǎn)生起始信號和結(jié)束信號。在輸出串行脈沖電壓信號之前，在中間站13中的該定時(shí)產(chǎn)生裝置132產(chǎn)生起始信號，并且將其提供到第一數(shù)據(jù)信號線路D+上。該起始信號比時(shí)鐘CK的一個(gè)周期長，使得其可以與該控制信號區(qū)別。該中間站地址設(shè)置裝置133保持分配給該中間站13的地址。該中間站13計(jì)數(shù)從串行脈沖電壓信號提取的時(shí)鐘CK，并且提取分配給其的地址，在那時(shí)輸出該結(jié)束信號到第一數(shù)據(jù)信號線路D+上。該結(jié)束信號比時(shí)鐘CK的一個(gè)周期長，并且比該起始信號短。
該中間站輸出單元135包括控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136和線路驅(qū)動(dòng)器137。該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136在包括電源電壓的該時(shí)鐘CK上附加來自數(shù)據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取裝置1310中的串行數(shù)據(jù)串中的每個(gè)數(shù)據(jù)值，而不是來自控制器(在本發(fā)明中未提供)的數(shù)據(jù)。來自該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136的輸出被經(jīng)由該線路驅(qū)動(dòng)器137提供到第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上，該線路驅(qū)動(dòng)器137是一個(gè)輸出電路。
如圖2所示，該中間站輸出單元135在時(shí)鐘CK的每個(gè)周期t0上按照在該控制數(shù)據(jù)信號中的每個(gè)數(shù)據(jù)值，在定時(shí)信號的控制下改變在一個(gè)周期和隨后的周期之間的占空比，在該周期期間提供不同于預(yù)先確定的電源電壓Vx的電壓電平，在該隨后的周期期間提供該電源電壓Vx，從而轉(zhuǎn)換該控制數(shù)據(jù)信號為串行脈沖電壓信號，并且將其提供到該數(shù)據(jù)信號線路上。
不同于該電源電壓Vx電平的電壓電平是“高電位低電平”，例如，其低于(在絕對值方面)該電源電壓，但是高于(在絕對值方面)在其他的電路組件中的高電平信號。當(dāng)Vx＝24V的時(shí)候，該“高電位低電平”例如可以是19V。也就是說，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在其他的電路組件(例如，CMOS邏輯電路)中的CMOS高電平信號5V。因?yàn)樵谠摃r(shí)鐘的高電平和低電平之間的電位差Vs是5V，其是一個(gè)脈沖電壓，通過將在它們(當(dāng)D-是基準(zhǔn)電平的時(shí)候，21.5V)之間的一個(gè)中間值設(shè)置為閾值，可以較好地相互辨別得出它們。換句話說，該電位差Vs等于在其他電路組件(例如，CMOS邏輯電路)中的CMOS邏輯幅度。因此，該串行脈沖電壓信號可以被認(rèn)為是一個(gè)通過具有50％占空比和電位差Vs的時(shí)鐘的電平漂移并且按照該控制數(shù)據(jù)信號對該結(jié)果信號施行脈沖寬度調(diào)制而獲得的信號。使用脈沖寬度調(diào)制并且其幅度在高電位上受限制的時(shí)鐘，通過平均功率傳送獲得的平均電源電壓變得高達(dá)+21.5V，其大約是如由在圖2中交替的長的和短的點(diǎn)劃線表示的該幅度的中間值。因此，如上所述，即使該電源線P被省略，使多個(gè)子站11中的每個(gè)運(yùn)行的足夠大的功率容量可以被傳送給它們。
為了改變在數(shù)據(jù)信號線路上的串行脈沖電壓信號，如上所述，可以使用兩種方法之一。按照第一種方法，在第一個(gè)數(shù)據(jù)信號線路D+上的電位在最高電位的電源電壓Vx＝24V和高電位低電平19V之間振蕩，并且按照該控制數(shù)據(jù)信號的值，在第二個(gè)數(shù)據(jù)信號線路D-上的電位被保持在地電平。作為選擇，在第一個(gè)數(shù)據(jù)信號線路D+上的電位可以在0V和-5V之間振蕩，并且在第二個(gè)數(shù)據(jù)信號線路D-上的電位保持在最低-24V的電位上。按照第二種方法，在第一個(gè)數(shù)據(jù)信號線路D+上的電位被強(qiáng)制到作為最高電位的地電平，并且按照該控制數(shù)據(jù)信號的值，在第二個(gè)數(shù)據(jù)線路D-上的電位在最低電位的電源電壓Vx＝-24V和-19V的“高電位(絕對值為高)低電平”之間振蕩。作為選擇，在第一個(gè)數(shù)據(jù)信號線路D+上的電位可以是最高的電位+24V，并且在第二個(gè)數(shù)據(jù)線路D-上的電位可以是在+5V和0V之間振蕩。在圖9中的波形示意圖表示這個(gè)例子。在任一情況下，可以獲得前述的在第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間的相對電位差。
通常，電源電壓Vx是24V，但是通過控制信號的幅度調(diào)制獲得的幅度是二進(jìn)制值12V和0V。因此，由常規(guī)的時(shí)鐘傳送的平均功率提供的平均電源電壓最多低到12V。因此，通常當(dāng)電源線P被省略的時(shí)候，不是所有的子站11能夠工作，除非限制子站11的數(shù)目。這是不現(xiàn)實(shí)的，實(shí)際上必須提供該電源線P，而不是限制子站11的數(shù)目。
當(dāng)該控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值是“0”的時(shí)候，在圖2中的中間站輸出單元135在其最初的3/4周期中強(qiáng)迫該時(shí)鐘的信號電平為高電位低電平，并且在該時(shí)鐘的剩余1/4周期中為該電源電壓Vx電平。另一方面，當(dāng)該控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值是“1”的時(shí)候，該中間站輸出單元135在其最初的1/4周期中強(qiáng)迫該時(shí)鐘的電平為高電位低電平，并且在該時(shí)鐘的剩余的3/4周期中為該電源電壓Vx電平。換句話說，該時(shí)鐘的占空比按照該控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值改變。因此，該并行控制數(shù)據(jù)信號被轉(zhuǎn)換為串行脈沖電壓信號，然后其被提供到該數(shù)據(jù)信號線路上。因此，當(dāng)該控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值是“0011”的時(shí)候，來自該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136的輸出將如圖2所示(監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號是從該輸出中除去的，該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號將稍后描述)。一個(gè)地址(輸入/輸出地址)被分配給該時(shí)鐘CK的每個(gè)周期。
在該信號Dick的上升邊沿，即在時(shí)鐘CK的每個(gè)周期的1/4t0經(jīng)過之后，該控制信號按照該監(jiān)控信號的打開或者斷路狀態(tài)來接通或者關(guān)閉。也就是說，脈沖寬度調(diào)制被施加于該控制信號。當(dāng)在這個(gè)時(shí)間上該監(jiān)控信號處于斷路狀態(tài)的時(shí)候，信號Pck(到數(shù)據(jù)信號線路D+和D-的輸出信號)的脈沖寬度(其中該信號是高電位低電平、19V的周期)被擴(kuò)展。也就是說，在該周期的剩余的周期中該控制信號也被保持在“高電位低電平”上，使得該脈沖寬度變?yōu)?/4t0。另一方面，當(dāng)該監(jiān)控信號在那個(gè)時(shí)間上處于接通狀態(tài)(Iis是25mA或者更高)的時(shí)候，該脈沖寬度被減少。也就是說，該控制信號的電平在該周期中被強(qiáng)迫上升到該電源電壓Vx，使得該脈沖寬度變?yōu)?/4t0。
其他的脈沖寬度可以被選擇用于該控制信號的脈沖寬度調(diào)制。例如，與上述的例子相反，當(dāng)該監(jiān)控信號處于斷路狀態(tài)的時(shí)候，該脈沖寬度可以被減少(到1/4t0)，以及當(dāng)該監(jiān)控信號處于接通狀態(tài)的時(shí)候，可以被擴(kuò)展(到3/4t0)。
如已經(jīng)描述的，在該控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中，該時(shí)鐘CK的每個(gè)周期(t0)劃分為至少二個(gè)，一個(gè)輸入周期(i)，繼之以一個(gè)輸出周期(o)，如圖2所示。該中間站輸入單元139在一個(gè)輸入周期中提取附加在經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路D+和D-傳送的信號上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。該中間站輸出單元135獲得作為控制信號的監(jiān)控信號。在一個(gè)輸出周期中，它附加該控制數(shù)據(jù)信號在串行脈沖電壓信號上，并且輸出其到該數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上。在這個(gè)例子中，該監(jiān)控信號被在輸入周期(i)中附加在包括電源電壓Vx的時(shí)鐘上，該監(jiān)控信號是一個(gè)電流信號(I)，輸入周期(i)是該時(shí)鐘的每個(gè)周期的最初1/4t0，以及該脈沖寬度調(diào)制的控制信號在輸出周期(o)中被附加在該時(shí)鐘上，輸出周期(o)是該周期的接下來的1/2t0，這將稍后在圖12A中進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖5所示，子站輸入單元15包括電源電壓產(chǎn)生裝置(CV)150、線路接收機(jī)151、控制數(shù)據(jù)信號提取裝置152、子站地址設(shè)置裝置153、地址提取裝置154、輸入數(shù)據(jù)單元155、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置156和線路驅(qū)動(dòng)器157。
如可以從圖5看到的，該電源電壓產(chǎn)生裝置150、線路接收機(jī)151、控制數(shù)據(jù)信號提取裝置152、子站地址設(shè)置裝置153和地址提取裝置154具有與該電源電壓產(chǎn)生裝置140、線路接收機(jī)141、控制數(shù)據(jù)信號提取裝置142、子站地址設(shè)置裝置143和地址提取裝置144相同的結(jié)構(gòu)，并且以大體上與其結(jié)構(gòu)相同的方式工作。類似于該電源電壓產(chǎn)生裝置140，該電源電壓產(chǎn)生裝置150電驅(qū)動(dòng)構(gòu)成子站輸入單元15的電路，并且在預(yù)先確定的電平上產(chǎn)生電源電壓，也就是來自第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-的一個(gè)輸出Vcg(19V)和一個(gè)輸出Vcp(24V)，以電驅(qū)動(dòng)在相關(guān)的受控設(shè)備12中的傳感器單元17。
該輸入數(shù)據(jù)單元155保留一個(gè)由一個(gè)或多個(gè)從相關(guān)的傳感器單元17提供的(比特)數(shù)據(jù)值構(gòu)成的監(jiān)控信號。當(dāng)一個(gè)地址從該地址提取裝置154被輸入的時(shí)候，該輸入數(shù)據(jù)單元155以一個(gè)預(yù)先確定的順序提供作為串行信號的一個(gè)或多個(gè)其保留的數(shù)據(jù)值給該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置156。換句話說，該輸入數(shù)據(jù)單元155執(zhí)行該監(jiān)控信號的并串行轉(zhuǎn)換。該監(jiān)控信號產(chǎn)生裝置156按照該監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值輸出一個(gè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。來自該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置156的該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號經(jīng)由該線路驅(qū)動(dòng)器157被提供到第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上，該線路驅(qū)動(dòng)器157是一個(gè)輸出電路。因此，該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)上被附加在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上輸出的該控制信號的數(shù)據(jù)值上。也就是說，該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號被附加在與子站11有關(guān)的串行脈沖電壓信號中該數(shù)據(jù)的位置上。換句話說，與相同地址有關(guān)的該監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值被附加在與相同地址有關(guān)的該控制信號的數(shù)據(jù)值上。
如圖2所示，在定時(shí)信號的控制下，該子站輸入單元15按照來自相關(guān)的傳感器單元17的值，產(chǎn)生一個(gè)不同于該電源電壓的二進(jìn)制電平的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，并且作為該監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值附加其在該串行脈沖電壓信號的預(yù)先確定的位置上。例如，當(dāng)該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值是“1”的時(shí)候，在該時(shí)鐘CK的一個(gè)周期中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號被產(chǎn)生并附加在預(yù)先確定的位置上。當(dāng)該數(shù)據(jù)值是“0”的時(shí)候，不產(chǎn)生監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號也不附加。因此，當(dāng)該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值是“0011”的時(shí)候，在該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號被該線路驅(qū)動(dòng)器157附加之后，該監(jiān)控信號檢測裝置1311的輸出(檢測電流)將如圖2所示。
如圖5所示，該子站輸出單元14包括電源電壓產(chǎn)生裝置(CV)140、線路接收機(jī)141、控制數(shù)據(jù)信號提取裝置142、子站地址設(shè)置裝置143、地址提取裝置144和輸出數(shù)據(jù)單元145。
該電源電壓產(chǎn)生裝置(CV)140在預(yù)先確定的電平上從該數(shù)據(jù)信號線路產(chǎn)生電源電壓。尤其是，在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上的電壓通過公知的方法被平滑和穩(wěn)定，以獲得輸出Vcg(19V)和Vcp(24V)。該輸出Vcg(19V)相對于基準(zhǔn)電壓、輸出Vcp(24V)提供一個(gè)5V的電源電壓(對應(yīng)于Vcc)。這個(gè)電源電壓被用于電驅(qū)動(dòng)與子站輸出單元14有關(guān)的低功耗電路(例如LED指示器電路)，以及電驅(qū)動(dòng)該受控設(shè)備12的受控單元16。換句話說，雖然沒有在圖5中示出，但是該電源電壓產(chǎn)生裝置140給相應(yīng)的受控單元16供給電源。
該線路接收機(jī)141是一個(gè)輸入電路，其獲得經(jīng)由第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-傳送的信號，并且提供其給該控制數(shù)據(jù)信號提取裝置142。該控制數(shù)據(jù)信號提取裝置142從該信號中提取一個(gè)控制數(shù)據(jù)信號，并且提供其給該地址提取裝置144和該輸出數(shù)據(jù)單元145。該站的地址設(shè)置裝置143保留分配給該子站輸出單元14的該子站的地址。該地址提取裝置144提取一個(gè)匹配保留在子站地址設(shè)置裝置143中的該站的地址的地址，并且提供其給該輸出數(shù)據(jù)單元145。當(dāng)該地址從地址提取裝置144被提供的時(shí)候，該輸出數(shù)據(jù)單元145輸出作為并行信號的一個(gè)或多個(gè)在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)在(串行)信號中保留的數(shù)據(jù)值給相關(guān)的受控單元16，該(串行)信號經(jīng)由第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-傳送。換句話說，該輸出數(shù)據(jù)單元145執(zhí)行該控制信號的串并行轉(zhuǎn)換。
如圖2所示，在時(shí)鐘CK的每個(gè)周期中，該子站輸出單元14在定時(shí)信號的控制下識別在一個(gè)周期和隨后的周期之間的占空比，在一個(gè)周期中串行脈沖電壓信號在不同于電源電壓的電平上(“高電位低電平”)，在隨后的周期中其在電源電壓Vx上。該子站輸出單元14提取在控制數(shù)據(jù)信號中的每個(gè)數(shù)據(jù)值，并且提供一個(gè)數(shù)據(jù)值中與該子站有關(guān)的數(shù)據(jù)值給相關(guān)的受控單元16。例如，當(dāng)該時(shí)鐘CK最初的3/4周期處于高電位低電平的時(shí)候，“0”作為原始控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值被提取。當(dāng)剩余的的1/4周期處于高電位低電平的時(shí)候，“1”作為原始控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值被提取。因此，當(dāng)串行脈沖電壓信號是如圖2所示的時(shí)候，在該控制數(shù)據(jù)信號中的數(shù)據(jù)值“0011”被提取。然后，該子站輸出單元14提供在與子站11有關(guān)的數(shù)據(jù)值之中的數(shù)據(jù)給相應(yīng)的受控單元16。
概括地說，如圖3所示，在控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中，來自傳感器單元17的輸入信號(監(jiān)控信號)和提供給受控單元16的輸出信號(控制信號)被納入一一對應(yīng)的關(guān)系。
例如，監(jiān)控信號“0011”(例如4比特)從受控設(shè)備12中的傳感器單元17在位置A被提供給在與該受控設(shè)備12有關(guān)的子站11中的子站輸入單元15。例如，四個(gè)地址0至3被分配給在位置A的該傳感器單元17(實(shí)際上該相關(guān)的子站輸入單元15)。該子站輸入單元15在與地址0至3有關(guān)的該時(shí)鐘CK中的位置上附加該監(jiān)控信號“0011”，并且提供其到數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上，如由圖1中的虛線表示的。在該中間站13中的該中間站輸入單元139提取監(jiān)控信號“0011”，并且作為控制信號“0011”輸入其進(jìn)入該中間站輸出單元135。該中間站輸出單元135在與該信號“0011”被從其中提取相同的地址0至3有關(guān)的位置上附加該控制信號，并且提供其到該數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上。例如，四個(gè)地址0至3被分配給在遠(yuǎn)離位置A的位置B上的受控設(shè)備12(實(shí)際上相關(guān)的子站輸出單元14)中受控單元16。在位置B上的該子站輸出單元14提取附加在地址0至3的位置上的控制信號“0011”，如由在圖1中的虛線表示的，并且提供其到在位置B上的相關(guān)受控單元16。因此，該信號在子站11中的子站輸入單元15和另一個(gè)子站11中的子站輸出單元14之間被輸入和輸出，其彼此具有相同的地址。
然后，監(jiān)控信號(例如“0101”)從在位置B(不局限于此，而是其例如可以是位置C)的該受控設(shè)備12的傳感器單元17被提供給其相關(guān)的子站輸入單元15(例如，具有地址4至7)。該子站輸入單元15在該時(shí)鐘CK中的地址4-7位置上附加該監(jiān)控信號，并且輸出其到該數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上，如圖1中由虛線表示的。在該中間站13中的該中間站輸入單元139提取該監(jiān)控信號，并且作為控制信號輸入其給該中間站輸出單元135。該中間站輸出單元135在該地址4-7位置上附加該控制信號，并且提供其到該數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上。該子站輸出單元14在地址4至7被分配的位置A上提取附加在地址4至7位置上的該控制信號，并且提供其給在位置A上的其相關(guān)的受控單元16，如在圖1中由虛線表示的。
以這種方式，控制和監(jiān)控信號傳輸?shù)囊粋€(gè)周期(地址0至31，即從起始信號ST到結(jié)束信號END)被執(zhí)行。該信號傳輸周期被作為一個(gè)單位重復(fù)。在該傳輸期間，來自具有給定地址的子站輸入單元15的信號被傳送給在該時(shí)鐘CK相同的周期中具有相同的地址的該子站輸出單元14。這意味著傳輸周期中在監(jiān)控信號中的該地址(輸入地址)與在控制信號中的該地址(輸出地址)是相同的(因此稱作輸入/輸出地址)。因此，只是通過給該子站11提供一個(gè)輸入信號，輸出信號可以被傳送(提供)給相應(yīng)的子站11(具有相同的地址)。
如可以從上文的描述中看到的，輸入信號(來自該傳感器單元17的監(jiān)控信號)和輸出信號(到該受控單元16的控制信號)被簡單地納入一一對應(yīng)的關(guān)系并在該控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中傳送。從而，可以實(shí)現(xiàn)簡單和為此容易維護(hù)和低成本的結(jié)構(gòu)，其中不使用控制器和主站，而過去通常使用控制器和主站。此外，對于在傳輸周期中的每個(gè)輸入/輸出地址，輸出信號是由輸入信號控制的，該輸出信號是脈沖寬度調(diào)制信號，輸入信號是電流信號。因此，實(shí)際上可以執(zhí)行(實(shí)際上，如將稍后描述的，在傳輸時(shí)其不是雙向的)輸入和輸出信號的雙向傳輸，并且可以省略電源線。
此外，如在上述例子中那樣，使用電流信號作為監(jiān)控信號和脈沖寬度調(diào)制電壓信號作為控制信號(電流調(diào)制監(jiān)控信號和脈沖寬度調(diào)制控制信號的組合)允許在不利的環(huán)境、諸如具有高電壓噪聲電平的制造廠中提供可靠的傳輸控制系統(tǒng)。
在輸入信號和輸出信號之間的對應(yīng)不局限于以上描述的一對一。而是可以使用各種各樣的對應(yīng)。例如，除將一個(gè)來自在位置B上的子站輸入單元15的輸入信號作為輸出信號提供給在位置A上的子站輸出單元14之外，在a處，這里一個(gè)來自在位置A上的子站輸入單元15的輸入信號作為輸出信號被提供給在位置B上的子站輸出單元14，一個(gè)來自在位置B上的子站輸入單元15的輸入信號可以作為輸出信號被提供給在位置C上的子站輸出單元14上。同樣，一個(gè)來自在位置A上的子站輸入單元15的輸入信號可以被提供給在位置B和C上的子站輸出單元14。
下面將參考圖6至11描述從監(jiān)控信號的輸入到控制信號的輸出這個(gè)例子的具體結(jié)構(gòu)和操作。圖6是一個(gè)示出示范的子站輸入單元15的方框圖。圖7是一個(gè)在圖6中示出的子站輸入單元15中的信號的波形示意圖。圖8是一個(gè)示出示范的中間站13的方框圖。圖9是一個(gè)在圖8示出的中間站13中信號的波形示意圖。圖10是一個(gè)示范的子站輸出單元14的方框圖。圖11是一個(gè)在圖10中示出的子站輸出單元14中的信號的波形示意圖。在這個(gè)例子中雙向發(fā)送的信號的波形與那些在圖2中的是相同的。
首先，將描述該子站輸入單元15。在圖6和7中，在第一數(shù)據(jù)信號線路D+上的信號被主要輸入到線路接收機(jī)151中。電源電壓產(chǎn)生裝置150是一個(gè)DC-DC變換器，其以公知的方法平滑和穩(wěn)定該第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-的電壓產(chǎn)生一個(gè)輸出Vcg(19V)，并且借助于二極管D0和電容器C0也產(chǎn)生一個(gè)輸出Vcp(24V)。在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上脈沖調(diào)制的時(shí)鐘的周期被選擇，使得該穩(wěn)定的輸出Vcp可以很好地保持在24V。該子站輸入單元15(和該子站輸出單元14)在輸出Vcg(19V)和輸出Vcp之間工作。
該線路接收機(jī)151具有分壓電阻器R1和R2和緩沖電路B，該分壓電阻器R1和R2具有相同的電阻值。該線路接收機(jī)151檢測在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間的電位差，更確切地說，如以前描述的，在脈沖電壓的高和低電平之間的電位差Vs，經(jīng)由分壓電阻器R1和R2分壓為兩個(gè)，以及經(jīng)由該緩沖電路B輸出該結(jié)果信號。尤其是，當(dāng)在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間的電位差是24V的時(shí)候，該二極管D0被在第一數(shù)據(jù)信號線路D+上的24V的電位導(dǎo)通。因此，該電容器C0被充電至該電位差，輸出Vcp＝24V被提供給電阻器R1的一端，以及在第一數(shù)據(jù)信號線路D+上的24V的電位也被提供給電阻器R2的一端。因此，在該電阻器R1和R2上不存在電位差。另一方面，當(dāng)該電位差變?yōu)?9V的時(shí)候，二極管D0被關(guān)閉，并且相對于在第二數(shù)據(jù)信號線路D-上的電位的該電位Vcp被該電容器C0保持在24V。并且，在該第一數(shù)據(jù)信號線路D+上被提供了19V，其在該電阻器R2的一端上。因此，在電阻器R1和R2上提供了5V的電位差，而且該電位差被分成兩個(gè)輸入緩沖電路B中。這是由整個(gè)電位偏移所引起的，并因此在輸出Vcp(24V)和輸出Vcg(19V)之間的關(guān)系沒有變化，該輸出Vcp(24V)是參考電位。
因此，子站11等于該電路，在該電路中電容器C0實(shí)際上連接在并行的第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間，以及該二極管D0實(shí)際上連接在電容器C0的D+側(cè)端子和信號線路D+之間。因此，在一個(gè)周期期間，其中在信號線路D+和D-之間的電位差是電源電位Vx＝24V，充電電流經(jīng)由二極管D0從信號線路D+流到信號線路D-，以對電容器C0充電，并驅(qū)動(dòng)該子站11和受控設(shè)備12和電路。在一個(gè)其中電位差是(Vx-Vs)＝19V的周期期間，該二極管D0被關(guān)閉，因此，用于電容器C0的充電電流不從信號線路D+流動(dòng)到信號線路D-(其被關(guān)閉)。在其中電位差是(Vx-Vs)的周期期間，該電容器C0放電以驅(qū)動(dòng)子站11和受控設(shè)備12的電路，例如當(dāng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號是“1”的時(shí)候，電流信號被附加，如稍后將描述的。也就是說，電流Iis被輸出到該信號線路D-上，電流Iis是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號“1”。
考慮在控制信號(地址0至31)上附加(串行脈沖電壓信號)一個(gè)時(shí)鐘CK。當(dāng)該電位差是24V的時(shí)候，緩沖電路B輸出一個(gè)高電平信號，否則其輸出一個(gè)低電平信號。這是一個(gè)信號“do”，其是該解調(diào)的控制信號的數(shù)據(jù)值?？梢约俣ǎ撔盘柊ㄕ{(diào)相的時(shí)鐘CK。按照一個(gè)從該線路接收機(jī)151的輸出產(chǎn)生的該信號do被輸入進(jìn)入預(yù)置的正向計(jì)數(shù)器1532之內(nèi)，并且其反相信號被輸入進(jìn)移位電阻器154之內(nèi)。該信號do的波形代表時(shí)鐘CK的波形，其是按照該控制信號(地址0至31)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)，如圖11所示。該信號do的高電平值是5V。
在此之前，起始信號ST作為信號do的高電平被檢測，并且輸入到一個(gè)接通延遲定時(shí)器Ton之內(nèi)。該定時(shí)器Ton的延時(shí)是3t0。尤其是，輸出“st”的上升沿被延遲3t0，并且輸出st的下降沿通過該定時(shí)器Ton被納入與原始信號ST同步。因此，對于結(jié)束信號END或者時(shí)鐘信號CK是高的一段時(shí)間是簡短的，因此不出現(xiàn)輸出st。該輸出st被輸入進(jìn)微分電路之內(nèi)，并且微分信號在該輸出st的上升沿上被輸入進(jìn)預(yù)置的正向計(jì)數(shù)器1532和移位電阻器(SR)154之內(nèi)，并且用作其復(fù)位信號R。同樣地輸入它們的是該信號do(因此，時(shí)鐘CK被提取)。
當(dāng)該子站11被設(shè)置在位置A上的時(shí)候，如上所述(在圖3)中，分配給子站輸入單元15的地址，例如地址0至3(為了方便起見，在圖6和10中示出的僅是地址0)在該子站設(shè)置裝置153的設(shè)置單元1531中被設(shè)置。如上所述地址4至7被分配給在位置B上的該子站輸入單元15。該子站地址設(shè)置裝置153的預(yù)置的正向計(jì)數(shù)器1532是在該輸出st的上升沿上由該微分信號復(fù)位的。在復(fù)位之后，該預(yù)置的正向計(jì)數(shù)器1532在其上升沿上開始計(jì)數(shù)提取的時(shí)鐘CK，并且連續(xù)提供一個(gè)輸出“dc”，同時(shí)該計(jì)數(shù)值與在該設(shè)置單元1531中的一個(gè)地址相匹配。換句話說，在該地址周期中，在當(dāng)前地址之前的一個(gè)地址周期中，在與該時(shí)鐘CK的上升沿同步時(shí)，該輸出dc被強(qiáng)制為高，并且在當(dāng)前地址上，在與該時(shí)鐘CK的上升沿同步時(shí)，強(qiáng)制為低。對于地址0，如圖7所示，在與該輸出st的上升沿同步時(shí)，其被強(qiáng)制為高。為了參考，用于地址4的該高電平期間被顯示為陰影區(qū)?？梢钥闯?，該時(shí)間被延遲一個(gè)時(shí)鐘。該輸出dc被輸入進(jìn)移位電阻器154中。
在其中輸出dc是高的時(shí)期，在與提取的時(shí)鐘CK的上升沿同步時(shí)，該移位電阻器154移位“1(或者高電平)”。換句話說，在該移位電阻器154的單元電路Sr1至Sr4中“1”被以那個(gè)順序移動(dòng)。因此，在與該時(shí)鐘CK周期(直到下一個(gè)周期的上升沿為止)的上升沿同步時(shí)，來自該移位電阻器154的輸出dr1至dr4被以那個(gè)順序強(qiáng)制為高電平。該輸出dr1至dr4被輸入四個(gè)兩輸入與門中。
該輸入數(shù)據(jù)單元155有四個(gè)(或者多個(gè))，其與分配的地址0至3是相同的數(shù)目，兩個(gè)輸入與門和接收來自這些與門輸出的或門。如圖6所示，來自該移位電阻器154的輸出dr1至dr4被輸入四個(gè)與門中，該移位電阻器154是該地址提取裝置154。在與被保持為高的該時(shí)鐘周期的上升沿同步時(shí)，該輸出dr1至dr4被依次強(qiáng)制為高(直到下一個(gè)周期的上升沿為止)。因此，在其中輸出dr1至dr4的每個(gè)是高的時(shí)期內(nèi)，四個(gè)與門的每個(gè)開啟，并且附加在地址0至3上的監(jiān)控信號(按照“0”或者“1”的輸入的信號，其取決于傳感器單元17的狀態(tài)，諸如開關(guān)SW0)經(jīng)由該與門以那個(gè)順序從或門輸出。在地址0至3上的該監(jiān)控信號對應(yīng)于在地址0至3上的控制信號。
來自或門的輸出被輸入兩個(gè)輸入端的與非門1562中。同樣輸入與非門1562中的是來自反相器INV的輸出，即該信號do的反相信號。該與非門1562構(gòu)成該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置156。在其中該輸出dr1至dr4是高的時(shí)期內(nèi)，該監(jiān)控信號(地址0至3)例如可以采用值“0011”，如圖7所示。因此，在其中該監(jiān)控信號(地址0至3)被輸出的時(shí)期內(nèi)，在與該信號d0的上升沿同步時(shí)，該與非門1 562開啟，然后獲得值“0011”的該監(jiān)控信號(地址0至3)被作為一個(gè)輸出“dip”而輸出。
該輸出dip被電平轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)由線路驅(qū)動(dòng)器157輸出到第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上。該線路驅(qū)動(dòng)器157具有晶體管T1和T2、二極管D和電阻器R3、R4和Ris。該輸出dip經(jīng)由晶體管T1被輸入較大的晶體管T2中。尤其是，例如當(dāng)該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號是“1”的時(shí)候，晶體管T2被通過低電平輸出dip接通，從而該電流Iis流向第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-，該電流Iis是該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。因此，該電流信號Iis被附加在該信號線路D-上，該電流信號Iis是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號“1”。例如，通過恰當(dāng)?shù)剡x擇電阻器R3、R4和Ris的其中一個(gè)，流過晶體管T2的電流被限制在30mA。
如可以從上文的描述看到的，在(提取的)時(shí)鐘“do”的一個(gè)周期期間，該子站輸入單元15輸出(附加)監(jiān)控信號到第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上。如以前描述的，在一個(gè)其中在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間的電位差是(Vx-Vs)＝19V的時(shí)期內(nèi)，沒有用于該電容器C0的充電電流從信號線路D+流到D-，因?yàn)樵摱O管D0被關(guān)閉。因此，該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號不和來自中間站13的充電電流相碰撞。
在下面將描述該中間站輸入單元139。在圖8和9中，輸出到第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上的監(jiān)控信號被輸入該監(jiān)控信號檢測裝置1311中，并且在其中檢測。該檢測的信號被反相，并且作為信號Diip輸出。該信號Diip的波形僅包括該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。在該信號Diip上，與該監(jiān)控信號數(shù)據(jù)的地址位置有關(guān)的監(jiān)控信號數(shù)據(jù)出現(xiàn)在一個(gè)地址位置上，該地址在有關(guān)的控制信號上相應(yīng)的地址位置被延遲。
該中間站輸入單元139包括作為該監(jiān)控信號檢測裝置1311的電流檢測電路，用于檢測在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上的電流變化，并且輸出該結(jié)果。該電流檢測電路包括晶體管Ti、齊納二極管ZD1和ZD2及電阻器R1、R2和Ri。由于具有4.5V擊穿電壓的該齊納二極管ZD1與電阻器R1在一起，所以該幅度被限制在5V＝Vs。在圖8中示出該晶體管Ti檢測電流Is。尤其是，如以前描述的，在一個(gè)其中在數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間的電位差是(Vx-Vx)＝19V的時(shí)期內(nèi)，用于該電容器C0的充電電流不從信號線路D+流到信號線路D-，并且該檢測電流Is流向該監(jiān)控信號檢測裝置1311。此時(shí)，當(dāng)該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號是“1”的時(shí)候，該Iis電流被附加在其上。因此，該電流Iis＝30mA作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號的檢測電流Is流動(dòng)。當(dāng)流動(dòng)的電流大于15mA的時(shí)候，該齊納二極管ZD2被擊穿。這是檢測電流Is的閾值Ith。因此，該晶體管Ti被流動(dòng)的檢測電流Is＝30mA接通，因?yàn)楸O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號是“1”。當(dāng)該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號是“0”的時(shí)候，該電流Iis不流動(dòng)，因此該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號的檢測信號Is不流動(dòng)。因此，該齊納二極管ZD2不被擊穿并且該晶體管Ti被監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號“0”關(guān)閉。
其是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號“1”的該檢測電流Is(＝30mA)經(jīng)由在校正器電阻Ri中的電壓降被轉(zhuǎn)換為電壓信號，并且該電壓信號被提供給監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取裝置1310。信號Diip按照檢測電流Is經(jīng)由該反相器INV產(chǎn)生，并且輸入監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取裝置1310中的RS觸發(fā)器FF中。定時(shí)產(chǎn)生裝置132提供信號Dick到該RS觸發(fā)器FF作為其時(shí)鐘，該信號Dick是一個(gè)從時(shí)鐘CK中其上升沿被延遲1/4周期(1/4t0)的脈沖。因此，從觸發(fā)器FF輸出的該信號Diis單獨(dú)在從原始時(shí)鐘CK延遲1/4周期的時(shí)間上開始提供監(jiān)控信號數(shù)據(jù)，并且在一個(gè)等于該時(shí)鐘CK的3/4周期的時(shí)期繼續(xù)提供它。
該信號Diis沒有提供給控制器等等。代之以，該信號Diis被輸入中間站輸出單元135中的該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136中。因此，該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136在與原始時(shí)鐘CK相同的周期中接收該信號Diis。因此，最終，例如一個(gè)32位監(jiān)控信號(地址0至31)被作為“0011..”提供。
在下面將描述該中間站輸出單元135。在圖8和9中，該定時(shí)產(chǎn)生裝置132產(chǎn)生一個(gè)起始信號ST、一個(gè)預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘CK和一個(gè)結(jié)束信號END。該起始信號ST被輸出(強(qiáng)制為高)一段預(yù)定的時(shí)間(3t0或者更長)。該起始信號ST的輸出周期被設(shè)置為5t0，以便將其區(qū)別于時(shí)鐘CK。在這里，t0是該時(shí)鐘CK的一個(gè)周期。通過將該振蕩器131的振蕩輸出分頻，該時(shí)鐘CK被產(chǎn)生，以便具有一個(gè)預(yù)定的周期。如在該輸出Dck上所示，在該起始信號ST之后，也就是說，在與該起始信號ST的下降沿同步時(shí)，開始輸出該時(shí)鐘CK，并且輸出預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘CK(該地址的數(shù)目)。為此目的，該定時(shí)產(chǎn)生裝置132具有計(jì)數(shù)裝置(未示出)。該計(jì)數(shù)裝置在該起始信號ST的上升沿上開始計(jì)數(shù)。當(dāng)從計(jì)數(shù)裝置輸出的計(jì)數(shù)達(dá)到一個(gè)預(yù)先確定的值的時(shí)候，該時(shí)鐘CK的輸出被停止。在檢測到預(yù)定數(shù)目的該時(shí)鐘CK(該地址的數(shù)目)之后立即輸出該結(jié)束信號END。為此目的，該定時(shí)產(chǎn)生裝置132具有比較器裝置(未示出)。該比較器裝置比較從計(jì)數(shù)裝置輸出的計(jì)數(shù)與在中間站地址設(shè)置裝置133中設(shè)置的地址。當(dāng)該輸出和地址匹配的時(shí)候，該結(jié)束信號END被輸出一段預(yù)定的時(shí)間。該結(jié)束信號END的輸出周期被設(shè)置為1.5t0，以便將其區(qū)別于時(shí)鐘CK。該結(jié)束信號END復(fù)位該計(jì)數(shù)裝置。在與該結(jié)束信號END的末端同步時(shí)該起始信號ST被再次輸出，并且如上所述的操作被重復(fù)。地址的最大數(shù)目是對應(yīng)于在一個(gè)傳輸周期(從一個(gè)起始信號ST到跟隨其的結(jié)束信號END)期間發(fā)送的數(shù)據(jù)值的值，其是分配給該中間站13的地址(在該中間站地址設(shè)置裝置133中的地址)。一個(gè)數(shù)據(jù)值對應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘。
例如，當(dāng)該地址(如上所述的該控制信號的數(shù)據(jù)值的數(shù)目)是地址0至31的時(shí)候，一個(gè)32位控制信號被輸出到該信號線路“Pck”上。作為選擇，該地址可以是0至63、127、255、…。
根據(jù)該監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值，每個(gè)時(shí)鐘的該輸出Diis被強(qiáng)制為高(或者“1”)或者低(或者“0”)。因此，例如，其被作為“0011…”輸出。該輸出Diis被提供給控制數(shù)據(jù)言號產(chǎn)生裝置136。起始信號ST和結(jié)束信號END也被提供給該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136。
例如，該32位控制信號的輸入被轉(zhuǎn)換(更新)為與該起始信號ST同步。最大地址(地址31)在該中間站地址設(shè)置裝置133中被設(shè)置。在該控制信號的地址31上完成數(shù)據(jù)處理時(shí)，這允許該結(jié)束信號END被提供到該信號線路Pck上。該中間站地址設(shè)置裝置133關(guān)閉用于五個(gè)數(shù)字的五個(gè)加權(quán)的開關(guān)，如圖8所示，從左側(cè)開始以產(chǎn)生高電平信號“111110”來設(shè)置地址31(上述情況也適用于其他的地址)。
該定時(shí)產(chǎn)生裝置132分頻來自該振蕩器131的振蕩輸出，以產(chǎn)生具有頻率(4f0)的時(shí)鐘4CK，其頻率是該時(shí)鐘CK的頻率f0四倍。該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136使用計(jì)數(shù)器(未示出)來計(jì)數(shù)時(shí)鐘4CK，并且當(dāng)該控制信號(地址0至31)的值(信號Diis)是“1”的時(shí)候，僅在第一個(gè)時(shí)鐘4CK周期中輸出一個(gè)“高電位低電平”信號到第一數(shù)據(jù)信號線路D+上，并且在剩余的三個(gè)時(shí)鐘4CK周期中輸出一個(gè)高電平Vx信號。另一方面，當(dāng)它是“0”的時(shí)候，該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136在最初的三個(gè)時(shí)鐘4CK周期中輸出一個(gè)“高電位低電平”信號，并且在剩余的一個(gè)時(shí)鐘4CK周期中僅輸出一個(gè)高電平Vx信號。因此，該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136按照該控制信號(地址0至31)脈沖寬度調(diào)制(PWM)該時(shí)鐘CK。
來自該控制數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生裝置136的輸出是一個(gè)二進(jìn)制(5V高電平和0V低電平)信號，其被提供到一個(gè)信號線路Pck上。提供到該信號線路Pck上的信號被輸入該線路驅(qū)動(dòng)器137中，然后到該第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-上。該線路驅(qū)動(dòng)器137是由用于提供充電電流的大的晶體管Td形成的，其將在稍后描述，并且允許低阻抗的驅(qū)動(dòng)。該線路驅(qū)動(dòng)器137的輸出幅度被該齊納二極管ZD1(具有4.5V的擊穿電壓)限制在介于0V和5V之間的范圍。該線路驅(qū)動(dòng)器137輸出該信號線路Pck的反相信號到第二數(shù)據(jù)信號線路D-。提供到第一數(shù)據(jù)信號線路D+上的是電源電位Vx＝24V。因此，在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間的信號是二進(jìn)制(電平Vx和“高電位低電平”)信號。在第一和第二數(shù)據(jù)信號線路D+和D-之間，該起始信號ST作為電源電壓Vx信號被提供，該結(jié)束信號END作為“高電位低電平”信號被提供。
如可以從與圖5和6的比較中看到的，在圖10和11中從電源電壓產(chǎn)生裝置140到地址提取裝置144的組件基本上與從電源電壓產(chǎn)生裝置150到地址提取裝置154的組件是相同的。當(dāng)這是以前描述的在位置B上的該子站輸出單元14的時(shí)候，在位置A上(在這個(gè)例子中，地址0至3)與那些分配給子站輸入單元15相同的地址被分配給該子站輸出單元14。與提取的控制信號數(shù)據(jù)值的數(shù)目(四個(gè))數(shù)量相同的監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值被輸入。
信號do被輸入關(guān)閉延時(shí)器Toff中，其再輸出一個(gè)信號d1。該關(guān)閉延時(shí)器Toff僅在具有預(yù)定的延遲的關(guān)閉(低電平)階段輸出該信號。尤其是，該輸入do的下降沿被延遲，并且其上升沿被納入與原始輸入do同步。該延時(shí)被設(shè)置為1/2t0。因此，當(dāng)該控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值是“1”的時(shí)候，在該時(shí)鐘的最初的1/4周期中，該信號d1的高電位低電平不出現(xiàn)(該信號保持高)，因?yàn)樵撽P(guān)閉階段很短。當(dāng)該值是“0”的時(shí)候，在該時(shí)鐘最初的3/4周期中保持該“高電位低電平”，因?yàn)樵撽P(guān)閉階段是很長的。也就是說，在(3/4-1/2)＝1/4周期中，在該信號d1上出現(xiàn)該“高電位低電平”。
以類似于以前描述的那個(gè)的方式，在與該時(shí)鐘CK周期的上升沿同步時(shí)，來自該移位寄存器144的輸出dr1至dr4被依次強(qiáng)制為高，并且保持為高(直到下一個(gè)周期的上升沿為止)。該輸出dr1至dr4被作為時(shí)鐘分別地輸入D型觸發(fā)器電路FF1至FF4中。該信號d1(或者該解調(diào)的控制信號的數(shù)據(jù)值)被輸入該觸發(fā)電路FF1至FF4中，其形成一個(gè)輸出數(shù)據(jù)單元145。例如，觸發(fā)電路FF1在與該輸出dr1的上升沿同步的時(shí)間點(diǎn)上接收信號d1的值，并且保持和輸出它。在這個(gè)例子中，它輸出一個(gè)低電平信號。類似地，其它觸發(fā)電路FF2至FF4在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)上接收該信號d1的值，并且保持和輸出它。因此，在地址0至3上該控制信號的數(shù)據(jù)值“0011”被解調(diào)為信號out0至out3。
該信號out0至out3被反相，然后作為輸出O0至O3經(jīng)由大的驅(qū)動(dòng)晶體管T0-T3提供給在受控設(shè)備12中的受控單元16，晶體管T0-T3的發(fā)射極被連接到電容器C0，以控制負(fù)載L0。如以前描述的，電源從子站輸出單元14被提供給該負(fù)載L0。
已經(jīng)相對于其實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是不背離本發(fā)明的精神可以有各種各樣的變化。
例如概念上分解每個(gè)時(shí)鐘CK周期(在相同的周期中)為兩個(gè)的想法的變化，上半個(gè)(輸入周期i)和下半個(gè)(輸出周期o)，并且可以使用該輸入周期用于輸入一個(gè)監(jiān)控信號以及使用該輸出周期用于輸出一個(gè)控制信號。在按照本發(fā)明的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中，根據(jù)在輸入周期中來自子站輸入單元15的監(jiān)控信號的開或者關(guān)狀態(tài)，在輸出周期中到子站輸出單元14的控制信號可以被接通或者關(guān)閉。因此，該輸入周期與其后面的輸出周期沒有任何重疊。并且，該監(jiān)控信號和控制信號表面上在一個(gè)時(shí)鐘CK周期中在兩個(gè)方向上被發(fā)送，但事實(shí)上，它們在輸入周期和輸出周期中被分別地發(fā)送。輸入和輸出周期的長度不局限于1/2t0。它們不必要求是相同的長度。
每個(gè)時(shí)鐘周期可以被分成至少兩個(gè)周期，一個(gè)輸入周期，繼之以一個(gè)輸出周期，并且中間站輸入單元139在每個(gè)時(shí)鐘CK周期中的輸入周期(i)中提取附加在經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路D+和D-發(fā)送的信號上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。中間站輸出單元135獲得作為一個(gè)控制信號的該監(jiān)控信號，并且在串行脈沖電壓信號上附加控制數(shù)據(jù)信號，以及在每個(gè)時(shí)鐘CK周期中的輸出周期(o)中提供其到數(shù)據(jù)信號線路D+和D1上。
在這點(diǎn)上，如上所述的實(shí)施例是一個(gè)例子，其中監(jiān)控信號是一個(gè)電流信號(I)，其被在輸入周期(i)中附加在包含電源電壓Vx的時(shí)鐘上，該輸入周期(i)是該時(shí)鐘周期最初的1/4t0，并且在輸出周期(o)中脈沖寬度調(diào)制的(表示為PM)控制信號被附加在時(shí)鐘上，該輸出周期(o)是該時(shí)鐘周期后續(xù)的1/2t0，如圖12A所示。做為選擇，可以使用在圖12B和12C中示出的例子。圖12A示出一個(gè)典型的例子，其中監(jiān)控信號處于“關(guān)閉狀態(tài)或者0”和該監(jiān)控信號處于“接通狀態(tài)或者1”之中(上述情況也適用于在圖12B至15中示出的例子)。在其中電流信號被附加的該周期中，電流信號的電壓電平被設(shè)置為高電位低電平(19V)(上述情況也適用于在圖12B至15中示出的例子)。
如圖12B所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)被輸入，其是一個(gè)電壓信號(V)，以及控制信號可以在輸出周期(o)中經(jīng)由脈沖寬度調(diào)制(PM)輸出。在這種情況下，由于在輸入周期中該“高電位低電平”(19V)，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，并且該脈沖寬度(高電位低電平(19V)周期)被設(shè)置為3/4t0，因此在一個(gè)輸出周期中該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，通過1/2Vx(12V)的電壓，該監(jiān)控信號被接通，該脈沖寬度被設(shè)置為1/4t0，因此在一個(gè)輸出周期中該控制信號被接通。
如圖12C所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為頻率信號(f)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中經(jīng)由脈沖寬度調(diào)制(PM)輸出。在這種情況下，在輸入周期中通過頻率為“0”的頻率信號，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，該脈沖寬度被設(shè)置為3/4t0，因此在輸出周期中該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中通過頻率為“f(例如幾千赫)”的頻率信號，該監(jiān)控信號被接通，該脈沖寬度被設(shè)置為1/4t0，因此該控制信號在輸出周期中被接通。該時(shí)鐘CK最后的1/4t0被用于發(fā)送電源電壓Vx(上述情況也適用于在圖12A中的例子)。
如圖13和14所示，例如，該時(shí)鐘CK的上半低電平周期可以進(jìn)一步被分成兩個(gè)一個(gè)輸入周期和一個(gè)輸出周期，兩者都是1/4t0。該時(shí)鐘CK的后半被用于發(fā)送電源電壓Vx，其是高電平周期。
如圖13A所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為電壓信號(V)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為該電壓信號(V)輸出。在這種情況下，在一個(gè)輸入周期中通過“高電位低電平”(19V)，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，并且在一個(gè)輸出周期中通過該“高電位低電平”(19V)，該控制信號被關(guān)閉。在一個(gè)輸入周期中，通過1/2Vx(12V)的電壓，該監(jiān)控信號被接通，以及在一個(gè)輸出周期中，通過1/2Vx(12V)的電壓，該控制信號被接通。
如圖13B所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為電流信號(I)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為電壓信號(V)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，在沒有該電流信號(該電流信號以低于閾值的值流動(dòng))的情況下，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，以及在輸出周期中，通過“高電位低電平”(19V)，該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，在有該電流信號(例如，該電流Iis以高于或者等于閾值的值流動(dòng))的情況下，該監(jiān)控信號被接通，以及在輸出周期中，通過1/2Vx(12V)的電壓，該控制信號被接通。
如圖13C所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為頻率信號(f)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為電壓信號(V)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，通過頻率為“0”的頻率信號，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，以及在輸出周期中，通過“高電位低電平”(19V)，該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，通過頻率為“f(例如，幾千赫)”的頻率信號，該監(jiān)控信號被接通，以及在輸出周期中，通過1/2Vx(12v)的電壓，該控制信號被接通。
如圖14A所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為電流信號(I)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為電流信號(I)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，在沒有該電流信號(該電流信號以低于閾值的值流動(dòng))的情況下，該監(jiān)控信號可以被關(guān)閉，以及在輸出周期中，通過防止出現(xiàn)該電流信號(降低該電流信號大約到漏電流)，該控制信號可以被關(guān)閉。在輸入周期中，在有該電流信號(例如，該電流Iis以高于或者等于閾值的值流動(dòng))的情況下，該監(jiān)控信號被接通，以及在輸出周期中，在有該電流信號(該電流Iis流動(dòng))的情況下，該控制信號被接通。
如圖14B所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為電壓信號(V)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為電流信號(I)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，通過“高電位低電平”(19V)，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，以及在輸出周期中，通過防止出現(xiàn)該電流信號(降低該電流大約到漏電流)，該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，通過1/2Vx(12V)的電壓，該監(jiān)控信號被接通，以及在輸出周期中，通過提供該電流信號(使該電流Iis流動(dòng))，該控制信號被接通。
如圖14C所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為頻率信號(f)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為電流信號(I)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，通過頻率為“0”的頻率信號，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，以及在輸出周期中，在沒有該電流信號(該電流信號被降低大約到漏電流)的情況下，該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，通過頻率為“f(例如幾千赫)”的頻率信號，該監(jiān)控信號被接通，以及在輸出周期中，通過提供該電流信號(使該電流Iis流動(dòng))，該控制信號被接通。
此外，如圖15A和15B所示，時(shí)鐘CK的上半個(gè)、低電平周期可以用作具有長度為1/2t0的輸入周期，以及該時(shí)鐘CK的下半個(gè)、高電平周期可以用作具有長度為1/2t0的輸出周期。頻率信號被附加在該時(shí)鐘CK的下半個(gè)、高電平周期上，并且這個(gè)周期也被用于發(fā)送電源電壓Vx。
如圖15A所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為電壓信號(V)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為頻率信號(f)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，通過“高電位低電平”(19V)，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，并且在輸出周期中，通過頻率為“0”的頻率信號，該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，通過1/2Vx(12V)的電壓，該監(jiān)控信號被接通，以及在輸出周期中，通過頻率為“f(例如幾千赫)”的頻率信號，該控制信號被接通。
如圖15B所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為電流信號(I)輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為頻率信號(f)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，在沒有該電流信號(電流信號以低于閾值的值流動(dòng))的情況下，該監(jiān)控信號被關(guān)閉，以及在輸出周期中，通過頻率為“0”的頻率信號，該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，在有該電流信號(例如，該電流Iis以高于或者等于該閾值的值流動(dòng))的情況下，該監(jiān)控信號被接通，以及在輸出周期中，通過頻率為“f(例如幾千赫)”的頻率信號，該控制信號被接通。
此外，如圖15C所示，時(shí)鐘CK最初的3/4t0可以被用作輸入周期，以及該時(shí)鐘CK最后的1/4t0可以被用作輸出周期。頻率信號被附加在最后的1/4t0上。這個(gè)最后的1/4t0周期也用于發(fā)送電源電壓Vx。如圖15C所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為脈沖寬度調(diào)制(PM)的信號輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為頻率信號(f)輸出。在這種情況下，在輸入周期中，該脈沖寬度(“高電位低電平”(19V)周期)被設(shè)置為3/4t0，以及通過頻率為“0”的頻率信號，該控制信號被關(guān)閉。在輸入周期中，該脈沖寬度被設(shè)置為1/4t0，以及通過頻率為“f(例如幾千赫)”的頻率信號，該控制信號被接通。
如圖15D所示，時(shí)鐘CK最初的1/4t0可以用作輸入周期，并且跟隨該輸入周期的該1/4t0可以被用作輸出周期。最后的1/4t0周期被用于發(fā)送電源電壓Vx。如圖15D所示，監(jiān)控信號可以在輸入周期(i)中作為脈沖寬度調(diào)制(PM)的信號輸入，以及控制信號可以在輸出周期(o)中作為電流信號(I)輸出。在這種情況下，在輸入周期中(“高電位低電平”(19V)周期)，該脈沖寬度被設(shè)置為3/4t0，以防止出現(xiàn)該電流信號(降低該電流大約到漏電流)，以便在輸出周期中關(guān)閉該控制信號。在輸入周期中，該脈沖寬度被設(shè)置為1/4t0以允許出現(xiàn)(使電流Iis流動(dòng))該電流信號，以便在輸出周期中接通該控制信號。在這個(gè)例子中，可以說最初的3/4t0是輸入周期，因此似乎是該輸入周期與輸出周期重疊。但是，一個(gè)輸入周期總是在一個(gè)輸出周期之前開始的。
此外，如圖16所示，可以對在中間站13中的線路驅(qū)動(dòng)器137的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變。圖16僅示出該中間站13的部分結(jié)構(gòu)。在圖16中，構(gòu)成該線路驅(qū)動(dòng)器137的npn晶體管Td被以pnp晶體管代替，并且在子站11(該子站輸出單元14和子站輸入單元15)中的連接的極性被反相。這個(gè)結(jié)構(gòu)提供了與如上所述相同的效果。
可以在該中間站13中提供一個(gè)差錯(cuò)檢查電路。該差錯(cuò)檢查電路監(jiān)控第一數(shù)據(jù)信號線路D+，以檢查該線路的狀態(tài)(檢查故障，諸如短路)。該差錯(cuò)檢查電路的結(jié)構(gòu)可以是在日本專利特許公開No.03-006997中描述的那個(gè)。
此外，通過執(zhí)行程序可以實(shí)現(xiàn)在中間站13和子站11中的操作，該程序在中間站13和子站11中的每個(gè)提供的CPU(中央處理單元)中執(zhí)行如上所述的操作。
按照本發(fā)明，在控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中提供了一個(gè)中間站代替控制器和主站，并且該中間站在相同的時(shí)鐘周期中以簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系，從傳感器單元傳送一個(gè)作為控制信號的監(jiān)控信號給受控單元，以及附加電源到該信號上，從而消除對電源線的需要。
此外，按照本發(fā)明，在控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中提供了一個(gè)中間站代替控制器和主站，其中該中間站分解時(shí)鐘周期為一個(gè)輸入周期和跟隨該輸入周期的輸出周期，并且分別在相同時(shí)鐘周期的輸入周期和輸出周期上附加來自傳感器單元的監(jiān)控信號和傳送給受控單元的控制信號，以及在用于傳送的時(shí)鐘上附加電源，從而消除對電源線的需要。
因此，提供了簡單、小型、容易維護(hù)和廉價(jià)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其代替該控制器和主站。此外，可以實(shí)現(xiàn)在受控單元和傳感器單元之間快速、實(shí)質(zhì)上雙向的信號傳輸，并且監(jiān)控信號和控制信號可以被輸出到共有的數(shù)據(jù)信號線路上以及在該系統(tǒng)中雙向傳送。換句話說，在簡單、小型、容易維護(hù)和廉價(jià)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)中，無需提供用于經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送監(jiān)控信號或者控制信號單獨(dú)的周期，從而獲得兩倍于在常規(guī)的系統(tǒng)中的傳送速率。同樣，該監(jiān)控和控制信號可以被傳送進(jìn)在受控設(shè)備中很小的布線空間之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種包括多個(gè)受控設(shè)備的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，多個(gè)受控設(shè)備中的每個(gè)包括受控單元和監(jiān)控所述受控單元的傳感器單元，所述控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)經(jīng)由為所述多個(gè)受控設(shè)備所共有的數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送控制信號給所述受控單元，以及從所述傳感器單元發(fā)送監(jiān)控信號，所述控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)連接到所述數(shù)據(jù)信號線路的中間站，并且發(fā)送一個(gè)從給定的受控設(shè)備發(fā)送的作為控制信號的監(jiān)控信號給與所述給定的受控設(shè)備有關(guān)的受控設(shè)備；以及與所述多個(gè)受控設(shè)備有關(guān)的多個(gè)子站，并且被連接到所述數(shù)據(jù)信號線路和該有關(guān)的受控設(shè)備，其中所述中間站包括用于產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先確定的定時(shí)信號的定時(shí)產(chǎn)生裝置，其與一個(gè)具有預(yù)先確定周期的時(shí)鐘同步；一個(gè)中間站輸入單元，在所述定時(shí)信號的控制下，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期中，提取一個(gè)附加在經(jīng)由所述數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送的串行脈沖電壓信號上的監(jiān)控信號；以及一個(gè)中間站輸出單元，在所述定時(shí)信號的控制下，獲得作為所述控制信號的所述監(jiān)控信號，以及在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期中，按照所述控制信號的每個(gè)數(shù)據(jù)值，在所述串行脈沖電壓信號上附加所述控制信號，以及在與所述監(jiān)控信號已經(jīng)被提取相同的周期中輸出該結(jié)果信號到所述數(shù)據(jù)信號線路上，其中所述多個(gè)子站的每個(gè)包括一個(gè)子站輸入單元，在所述定時(shí)信號的控制下，按照來自與該子站有關(guān)的所述傳感器單元的值產(chǎn)生一個(gè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，并在所述串行脈沖電壓信號的預(yù)先確定的位置上附加作為所述監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值的所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號；以及一個(gè)子站輸出單元，在所述定時(shí)信號的控制下，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期中，從所述串行脈沖電壓信號中提取所述控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值，以及從該數(shù)據(jù)值之中提供對應(yīng)于該子站的數(shù)據(jù)給與該子站輸出單元有關(guān)的所述受控單元。
2.一種包括多個(gè)受控設(shè)備的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，多個(gè)受控設(shè)備中的每個(gè)包括受控單元和監(jiān)控所述受控單元的傳感器單元，所述控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)經(jīng)由為所述多個(gè)受控設(shè)備所共有的數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送控制信號給所述受控單元，以及從所述傳感器單元發(fā)送監(jiān)控信號，所述控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)連接到所述數(shù)據(jù)信號線路的中間站，并且發(fā)送一個(gè)從給定的受控設(shè)備發(fā)送的作為控制信號的監(jiān)控信號給與所述給定的受控設(shè)備有關(guān)的受控設(shè)備；以及與所述多個(gè)受控設(shè)備有關(guān)的多個(gè)子站，并且被連接到所述數(shù)據(jù)信號線路和該有關(guān)的受控設(shè)備，其中所述中間站包括用于產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先確定的定時(shí)信號的定時(shí)產(chǎn)生裝置，其與一個(gè)具有預(yù)先確定周期的時(shí)鐘同步；一個(gè)中間站輸入單元，在所述定時(shí)信號的控制下，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期中，提取在一個(gè)輸入周期中附加在經(jīng)由所述數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送的脈沖電壓信號上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，所述周期至少被分解為所述輸入周期和跟隨所述輸入周期的輸出周期；以及一個(gè)中間站輸出單元，在所述定時(shí)信號的控制下，獲得作為控制信號的監(jiān)控信號，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期的所述輸出周期，在所述串行脈沖電壓信號上附加所述控制數(shù)據(jù)信號，并輸出該結(jié)果信號到所述數(shù)據(jù)信號線路上，其中所述多個(gè)子站的每個(gè)包括一個(gè)子站輸入單元，在所述定時(shí)信號的控制下，按照來自與該子站有關(guān)的所述傳感器單元的值產(chǎn)生一個(gè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，并在該時(shí)鐘的所述輸入周期中，在預(yù)先確定的位置上附加所述作為所述監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號在所述串行脈沖電壓信號上；以及一個(gè)子站輸出單元，在所述定時(shí)信號的控制下，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期中，在該周期的輸出周期中提取附加在所述串行脈沖電壓信號上的所述控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值，并從該數(shù)據(jù)值之中提供對應(yīng)于該子站的數(shù)據(jù)給與該子站輸出單元有關(guān)的所述受控單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中所述中間站輸出單元在所述定時(shí)信號的控制下，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期中，按照從所述中間站輸入單元輸入的控制數(shù)據(jù)信號的每個(gè)數(shù)據(jù)值，改變在一個(gè)所述時(shí)鐘處于非電源電壓電平上的周期和隨后的所述時(shí)鐘處于所述電源電壓電平的周期之間的占空比，其中所述非電源電壓電平低于該電源電壓和高于在電路剩余部分的高電平信號，轉(zhuǎn)換所述控制數(shù)據(jù)信號為串行脈沖電壓信號，并輸出所述串行脈沖電壓信號到所述數(shù)據(jù)信號線路上；所述中間站輸入單元在所述定時(shí)信號的控制下，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期，檢測附加在經(jīng)由所述數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送的所述串行脈沖電壓信號上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，從所述串行監(jiān)控信號中提取每個(gè)數(shù)據(jù)值，轉(zhuǎn)換該數(shù)據(jù)值為所述監(jiān)控信號，并輸入該所述監(jiān)控信號到所述中間站輸出單元；所述子站輸出單元在所述定時(shí)信號的控制下，在所述時(shí)鐘的每個(gè)周期，識別在一個(gè)所述串行脈沖電壓信號處于非電源電壓電平上的周期和隨后的所述串行脈沖電壓信號處于所述電源電壓電平的周期之間的占空比，提取所述控制數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值，并從該數(shù)據(jù)值之中提供與子站有關(guān)的數(shù)據(jù)給所述受控單元；以及所述子站輸入單元在所述定時(shí)信號的控制下，按照來自與所述子站輸入單元有關(guān)的所述傳感器單元的值產(chǎn)生一個(gè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，并附加作為所述監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)值的所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在所述串行脈沖電壓信號的預(yù)先確定的位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一個(gè)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號具有兩個(gè)不同的電流電平，并且所述中間站輸入單元檢測作為電流信號的所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號，以從所述串行監(jiān)控信號中提取數(shù)據(jù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一個(gè)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中所述中間站輸出單元經(jīng)由所述數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送一個(gè)充電電流給所述子站輸出單元和所述子站輸入單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中所述子站輸出單元和所述子站輸入單元在所述非電源電壓電平周期中切斷流過所述數(shù)據(jù)信號線路的所述充電電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中在所述非電源電壓電平周期中，所述子站輸入單元在一個(gè)所述子站輸入單元切斷流過所述數(shù)據(jù)信號線路的所述充電電流的周期中輸出所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中所述子站輸出單元和所述子站輸入單元包括由所述充電電流充電的充電裝置和在所述非電源電壓電平周期中，切斷流過所述數(shù)據(jù)信號線路的所述充電電流并對所述充電裝置放電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一個(gè)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)信號線路包括第一和第二數(shù)據(jù)信號線路，所述第二數(shù)據(jù)信號線路被設(shè)置在作為參考電位的最低電位上，所述第一數(shù)據(jù)信號線路被設(shè)置在所述非電源電壓電平或者作為所述電源電壓的最高電位上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一個(gè)的控制和監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)信號線路包括第一和第二數(shù)據(jù)信號線路，所述第一數(shù)據(jù)信號線路被設(shè)置在作為參考電位的最高電位上，所述第二數(shù)據(jù)信號線路被設(shè)置在所述非電源電壓電平或者作為所述電源電壓的最低電位上。
全文摘要
中間站發(fā)送一個(gè)從給定的受控設(shè)備發(fā)送的作為控制信號的監(jiān)控信號給與該給定的設(shè)備有關(guān)的受控設(shè)備。中間站輸入單元在每個(gè)時(shí)鐘周期中提取一個(gè)監(jiān)控信號，其是一個(gè)附加在經(jīng)由數(shù)據(jù)信號線路發(fā)送的信號上的電流信號。中間站輸出單元在每個(gè)時(shí)鐘周期中獲得該監(jiān)控信號，并且在與監(jiān)控信號已經(jīng)被提取相同的時(shí)鐘周期中輸出一個(gè)控制信號到該數(shù)據(jù)信號線路上，該控制信號是一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電壓信號。
文檔編號H04L5/02GK1607557SQ200410098190
公開日2005年4月20日 申請日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者齋藤善胤, 錦戶憲治, 森安 申請人:株式會社恩尼懷爾