JP2005295466A - 通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 半二重通信における通信衝突を防止することができる通信方法を提供する。
【解決手段】 半二重通信にてデータの送受信を実行する各機器に対して、データの送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯を、電源同期信号の1周期毎に互いに重複しないように予め設定しておく。そして、各機器が、電源同期信号の周期の基点の検出毎にタイマを起動させ(ステップS201)、タイマの経過時間が自機器の送信権獲得時間帯の範囲内となって(ステップS206)、送信権を獲得した後(ステップS207)に、データ送信を実行するようにする。
【選択図】 図2
【解決手段】 半二重通信にてデータの送受信を実行する各機器に対して、データの送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯を、電源同期信号の1周期毎に互いに重複しないように予め設定しておく。そして、各機器が、電源同期信号の周期の基点の検出毎にタイマを起動させ(ステップS201)、タイマの経過時間が自機器の送信権獲得時間帯の範囲内となって(ステップS206)、送信権を獲得した後(ステップS207)に、データ送信を実行するようにする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、機器間の半二重通信において通信衝突が発生しないように通信を行う通信方法に関する。
通常、機器間でデータ通信を行うシステムを設計する場合は、データを送信する方向を意識して設計する必要がある。すなわち、1つの通信伝送路上に各機器が同時にデータを送信すると、通信伝送路上にてデータの衝突が発生し、正常な通信が行えない場合が発生する。そこで、通信中にデータが衝突することのないように、通信する方向を予め決めておくなどの取り決め(通信方式)が必要となる。通信方式は、一般的に、単方向通信方式、半二重通信方式、全二重通信方式に分類される。
単方向通信方式は、送信側の機器と受信側の機器が一意に決定付けられているという理由から、また、全二重通信方式は、送信用と受信用の通信伝送路が独立しているという理由から、データの衝突が発生しない構成となっている。ただし、これら2つの通信方式には、データ衝突が発生しないという利点もあるが、一方で、単方向通信方式には双方向通信ができないという欠点があり、全二重通信方式には結線やハードウェア構成が送信用、受信用と個別に必要となり、高価になるという欠点がある。
半二重通信方式は、送受信用ハードウェア(機器)が送信処理と受信処理を切り替えながら1つの通信伝送路を使用する方式である。各機器は、双方向のデータ通信が可能であるが、送信処理と受信処理を同時に行うことはできない。また、単一の通信伝送路を各機器にて共用するため、ある機器がデータ送信を行っているときに他の機器がデータ送信を行ってしまうと、データの衝突が発生し、正常な通信が行えなくなる。
組み込み機器システムの分野においては、双方向通信を行うことができるシステムやハードウェア/LSI(例えば、マイクロコンピュータ)を設計する場合、送受信に関係する回路が全二重通信方式よりも簡単であり、安価にできることから半二重通信方式が多く採用されている。
半二重通信方式にて通信を行う場合、前述した通信衝突の問題があるため、従来より、データ衝突を検出する機構を具備する半二重通信システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、専用のハードウェア構成を利用してデータ衝突を防止する装置などが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、衝突検出器を具備し、衝突検出時に、衝突判定・データ送信の中断やデータ内容の退避・データ再送処理などを行う従来の半二重通信システムでは、ハードウェア的にも、ソフトウェア的にも複雑な構成が必要であった。
また、別の手法として、通信伝送路の他に、送信禁止信号や送信要求信号用の制御信号線を設けて通信制御を行う方法もあるが、専用信号線が余分に必要な上、ソフトウェアで処理する場合は、完全には相手側の送信を禁止することができないという問題が残る。
また、全二重通信方式によれば、衝突の課題はなくなるが、半二重通信方式のハードウェアに比べてコスト面での問題があった。
また、専用のハードウェアを追加して衝突を防止する手法もあるが、同様にコスト面の問題があった。
特表2002−502563号公報(第7−14頁、第2図)
特開平9−321737号公報(第5−6頁、第1図、第12図)
また、専用のハードウェアを追加して衝突を防止する手法もあるが、同様にコスト面の問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、所定の通信方式でデータの送受信を実行する各機器に、データの送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯を、図3、6、8に示すように周期性のある信号の周期の基点を基準として互いに重複しないように予め設定しておき、各機器が、自機器の送信権獲得時間帯において送信権を獲得した後に送信データを送信することにより、半二重通信における通信衝突を防止することができる通信方法を提供することを目的とする。
本発明の請求項1記載の通信方法は、複数の機器の間で通信が行われる通信システムにおいて、前記機器の各々には、データの送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯が、周期性のある信号の1周期毎に互いに重複しない範囲で予め設定されており、前記機器の各々が、自機器の前記送信権獲得時間帯において前記送信権を獲得した後に送信データを送信する通信方法であって、前記機器の各々が、前記機器の各々に入力される前記周期性のある信号から周期の基点を検出する基点検出工程と、前記検出した前記基点を基準に経過時間を計時するタイマを起動するタイマ起動工程と、他の機器が既に前記送信権を獲得しているか否かを判定する判定工程と、他の機器が前記送信権を獲得していない場合に、自機器の前記送信権獲得時間帯と前記タイマの経過時間とを比較し、前記タイマの経過時間が自機器の前記送信権獲得時間帯の範囲内であれば、送信権獲得用のコマンドを他の機器に発行して前記送信権を獲得する送信権獲得工程と、を具備することを特徴とする。
また、本発明の請求項2記載の通信方法は、請求項1記載の通信方法であって、送信データの送信を完了すると前記送信権を解放する送信権解放工程を具備することを特徴とする。
また、本発明の請求項3記載の通信方法は、請求項1もしくは2のいずれかに記載の通信方法であって、前記周期性のある信号が、商用電源から生成される電源同期信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項4記載の通信方法は、請求項1ないし3のいずれかに記載の通信方法であって、前記送信権を獲得した機器がその他の機器へ前記機器の各々に設定されている前記送信権獲得時間帯を変更するコマンドを発行することにより、前記機器の各々の前記送信権獲得時間帯を任意に変更できることを特徴とする。
また、本発明の請求項5記載の通信方法は、2つの機器の間で通信が行われる通信システムにおいて、前記機器の各々には、データの送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯が、周期性のある信号の周期の基点を基準に交互に設定されており、前記機器の各々が、自機器の前記送信権獲得時間帯において前記送信権を獲得した後に送信データを送信する通信方法であって、前記機器の各々が、他方の機器が既に前記送信権を獲得しているか否かを判定する判定工程と、他方の機器が前記送信権を獲得しておらず、かつ自機器の前記送信権獲得時間帯であれば、送信権獲得用のコマンドを他方の機器に発行して前記送信権を獲得する送信権獲得工程と、を具備することを特徴とする。
また、本発明の請求項6記載の通信方法は、請求項5記載の通信方法であって、前記周期性のある信号は、1周期が前記送信権獲得用のコマンドの発行に要する時間以上の信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項7記載の通信方法は、請求項5もしくは6のいずれかに記載の通信方法であって、前記送信権獲得時間帯として、前記周期性のある信号の周期の基点を基準に交互に発生する電位レベルの異なる2種類の信号の発生期間が前記機器の各々に割り当てられており、前記送信権獲得工程において自機器の前記送信権獲得時間帯であるかどうかを判定する際に、前記2種類の信号のいずれの発生期間であるかを判定することを特徴とする。
また、本発明の請求項8記載の通信方法は、請求項7記載の通信方法であって、前記2種類の信号は電位レベルがHレベルの信号と電位レベルがLレベルの信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項9記載の通信方法は、請求項8記載の通信方法であって、前記機器の各々は前記Hレベルの信号の立ち上がりエッジと前記Lレベルの信号の立ち下がりエッジを検出可能であり、前記送信権獲得工程において自機器の前記送信権獲得時間帯であるかどうかを判定する際に、直近に検出したエッジが前記Hレベルの信号の立ち上がりエッジと前記Lレベルの信号の立ち下がりエッジのいずれであるかを判定することを特徴とする。
また、本発明の請求項10記載の通信方法は、請求項5ないし9のいずれかに記載の通信方法であって、送信データの送信を完了すると前記送信権を解放する送信権解放工程を具備することを特徴とする。
また、本発明の請求項11記載の通信方法は、請求項5ないし10のいずれかに記載の通信方法であって、前記周期性のある信号が、商用電源から生成される電源同期信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項12記載の通信方法は、複数の機器の間で通信が行われる通信システムにおいて、前記機器の各々には、自機器の識別子と送信可能機器の識別子の初期値と前記送信可能機器の識別子の遷移順序が予め設定されており、前記機器の各々が、自機器の前記識別子と前記送信可能機器の識別子とが一致し、かつ自機器に送信データが存在する場合に、データの送信権を獲得して送信データを送信する通信方法であって、前記機器の各々が、他の機器が既に前記送信権を獲得しているか否かを判定する第1の判定工程と、他の機器が前記送信権を獲得していない場合に、前記機器の各々に入力される周期性のある信号の周期の基点が所定の期間内に検出されたかどうかを判定する第2の判定工程と、前記基点が検出されている場合に、前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致するか否か判定する第3の判定工程と、前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致し、かつ自機器に送信データが存在しない場合に、前記送信可能機器の識別子の遷移順序に応じた次の前記送信可能機器の識別子を前記機器のそれぞれに設定する設定工程と、前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致し、かつ自機器に送信データが存在する場合に、送信権獲得用のコマンドを他の機器に発行して前記送信権を獲得する送信権獲得工程と、を具備し、前記機器の各々に、前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致して前記送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯が前記周期性のある信号の1周期を単位として割り当てられることを特徴とする。
また、本発明の請求項13記載の通信方法は、請求項12記載の通信方法であって、前記機器のうちの1つがマスタ機器として予め定められており、前記マスタ機器が、自機器もしくは他の機器からの要求に応じて前記送信可能機器の識別子の遷移順序を変更するコマンドを発行することにより、前記送信可能機器の識別子の遷移順序を任意に変更できることを特徴とする。
また、本発明の請求項14記載の通信方法は、請求項12もしくは13のいずれかに記載の通信方法であって、送信データの送信を完了すると前記送信権を解放する送信権解放工程を具備することを特徴とする。
また、本発明の請求項15記載の通信方法は、請求項12ないし14のいずれかに記載の通信方法であって、前記周期性のある信号が、商用電源から生成される電源同期信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項16記載の通信方法は、請求項1ないし4のいずれかに記載の通信方法であって、既に前記送信権獲得時間帯が設定されている前記通信システムの機器と前記通信システムに追加される追加機器の各々には、前記追加機器が既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器に対して送信データを送信できる追加機器送信時間帯が、前記周期性のある信号の1周期毎に前記送信権獲得時間帯と重複しない範囲で予め設定されており、前記追加機器が、前記追加機器送信時間帯を検出すると、既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器に対して前記送信権獲得時間帯の提供を要求する送信権獲得時間帯提供要求工程と、既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器から前記送信権獲得時間帯を入手すると、自機器も含めた新規の送信権獲得時間帯を計算する計算工程と、前記追加機器送信時間帯を検出すると、既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器に対して前記新規の送信権獲得時間帯の設定を要求する新規送信権獲得時間帯設定要求工程と、を具備することを特徴とする。
また、本発明の請求項17記載の通信方法は、請求項16記載の通信方法であって、前記送信権を獲得した機器がその他の機器へ追加機器送信時間帯変更のコマンドを発行することにより、前記追加機器送信時間帯を任意に変更できることを特徴とする。
本発明によれば、安価な半二重通信方式のハードウェアを使用しても通信衝突が発生しない通信システムを構成することが可能となり、また、既存のマイクロコンピュータなどに搭載されている一般的なハードウェア機能を使用して実現できるため、特別なハードウェア機能の追加が不要であるという利点がある。加えて、通信衝突が発生しないことにより、衝突対策用の複雑なソフトウェア処理が不要となるので、組み込み機器システムにおいては、ROM/RAM容量やテスト工数の削減に効果がある。
以下、本発明の実施の形態について図面を交えて説明する。
図1は、本実施の形態における所定の通信方式による通信システムの一例であって、1つの通信伝送路(UART通信ライン)に複数の機器(機器A、B、C)が接続されており、機器の各々が任意のタイミングで所定のコマンドを発行し、そのコマンドに応じたデータ送受信処理を所定の通信方式により実行する通信システムを示す。本実施の形態における通信方法によれば、後述するように、データの送信権を獲得した機器のみがデータ送信処理を実行できるので、‘通信伝送路上でのデータ(コマンドも含む。)の衝突(通信衝突)’の発生を回避することができる。
図1は、本実施の形態における所定の通信方式による通信システムの一例であって、1つの通信伝送路(UART通信ライン)に複数の機器(機器A、B、C)が接続されており、機器の各々が任意のタイミングで所定のコマンドを発行し、そのコマンドに応じたデータ送受信処理を所定の通信方式により実行する通信システムを示す。本実施の形態における通信方法によれば、後述するように、データの送信権を獲得した機器のみがデータ送信処理を実行できるので、‘通信伝送路上でのデータ(コマンドも含む。)の衝突(通信衝突)’の発生を回避することができる。
機器Aと機器Bと機器Cは、半二重通信方式にてUART通信を行い、それぞれACゼロクロス検出手段を有している。
ACゼロクロス検出手段は、商用電源波形(西日本:60Hz、東日本:50Hz)の電圧0[V]を検知する手段であり、例えば家電用マイクロコンピュータであれば、ACゼロクロス検出回路として内蔵していることが多く、電圧0[V]検出に同期する電源同期信号を生成する。この電源同期信号は家電機器では、例えば、トライアックやリレーのON/OFF制御の基準信号として汎用的に多用されている。
ACゼロクロス検出手段は、商用電源波形(西日本:60Hz、東日本:50Hz)の電圧0[V]を検知する手段であり、例えば家電用マイクロコンピュータであれば、ACゼロクロス検出回路として内蔵していることが多く、電圧0[V]検出に同期する電源同期信号を生成する。この電源同期信号は家電機器では、例えば、トライアックやリレーのON/OFF制御の基準信号として汎用的に多用されている。
機器Aと機器Bと機器Cは、同じ商用電源ラインから電力供給を受けるので、各々には同じ商用電源波形が入力されることになる。したがって、機器Aと機器Bと機器Cに入力される電源同期信号(周期性のある信号)は一致し、機器Aと機器Bと機器Cは同じ同期タイミングを得ることができる。
(実施の形態1)
以下、本実施の形態1における通信方法について、図2と図3を用いて説明する。
但し、ここでは説明を容易にするために、機器Aと機器Bの2つの機器のみが通信を行うものとして説明する。
以下、本実施の形態1における通信方法について、図2と図3を用いて説明する。
但し、ここでは説明を容易にするために、機器Aと機器Bの2つの機器のみが通信を行うものとして説明する。
図2は本実施の形態1における各機器のデータ送受信処理のフローチャートを示す図である。
また、図3は、本実施の形態1における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。図3に示すように、各機器の送信権獲得時間帯が電源同期信号1周期毎に互いに重複しないように予め設定されている。
また、図3は、本実施の形態1における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。図3に示すように、各機器の送信権獲得時間帯が電源同期信号1周期毎に互いに重複しないように予め設定されている。
本実施の形態1〜6における通信方法では、各機器は、電源同期信号の周期の基点(電源同期信号検出点)を基準に設定される他の機器とは重複しない自機器に固有の送信権獲得時間帯において、他の機器が送信権を獲得していない場合にのみ送信権を獲得することができ、送信権を獲得した後にのみ送信データを送信することができる。また、送信権の獲得は、送信権獲得用のコマンドを発行することで可能となる。したがって、任意の機器が送信権を獲得している間は他の機器はデータ送信できないので、データが通信伝送路上で衝突することはない。また、送信権獲得用コマンドの発行は、各機器に固有の送信権獲得時間帯でのみ実行されるので、この送信権獲得用コマンドの通信伝送路上での衝突も発生しない。
以下、本実施の形態1における通信方法について機器Aを用いて説明する。機器Aは、図2に示すデータ送受信処理の動作を繰り返すことで、データの送受信を行う。
機器Aは、電圧同期信号から周期の基点(電圧同期信号検出点)を検出すると(ステップS200:基点検出工程)、その周期の基点からの経過時間を計時するためにタイマ(計時機構。なお計数器であっても同様である。)を起動させる(ステップS201:タイマ起動工程)。このように、本実施の形態1における通信方法では、各機器は、電圧同期信号の周期の基点を検出する毎にタイマを起動させる。
機器Aは、電圧同期信号から周期の基点(電圧同期信号検出点)を検出すると(ステップS200:基点検出工程)、その周期の基点からの経過時間を計時するためにタイマ(計時機構。なお計数器であっても同様である。)を起動させる(ステップS201:タイマ起動工程)。このように、本実施の形態1における通信方法では、各機器は、電圧同期信号の周期の基点を検出する毎にタイマを起動させる。
そして、他の機器Bが既に送信権を獲得しているか否かについて判定する(ステップS202:判定工程)。なお、この処理フローの開始点(START)において電圧同期信号の周期の基点が検出されない間は、このステップS202の処理より実行されることになる。
他の機器Bが送信権を獲得している場合は、受信処理を実行して(ステップS208)この処理フローを再開する(START)。したがって、他の機器Bが送信権を獲得している間は、機器Aは受信処理のみを実行する(ステップS208)。
他の機器Bが送信権を獲得していない場合は、自機器Aが既に送信権を獲得しているか否かについて判定する(ステップS203)。
自機器Aも送信権を獲得していない場合には、これから送信したいデータがあるか否かについて判定を行い(ステップS204)、送信したいデータがない場合は受信処理を実行して(ステップS208)、再度この処理フローを開始する(START)。
自機器Aも送信権を獲得していない場合には、これから送信したいデータがあるか否かについて判定を行い(ステップS204)、送信したいデータがない場合は受信処理を実行して(ステップS208)、再度この処理フローを開始する(START)。
送信したいデータがある場合には、自機器Aの管理テーブルから自機器Aの送信権獲得時間帯の設定値を取得し(ステップS205)、ステップS201で起動させたタイマの経過時間と比較して、経過時間がその送信権獲得時間帯の範囲内にあるか否かを判定する(ステップS206)。
その結果、範囲内でなければ、受信処理を実行して(ステップS208)再度この処理フローを開始し(START)、タイマの経過時間が自機器Aの送信権獲得時間帯の範囲に入るまで、この処理フロー(ステップS200〜ステップS206、ステップS208の処理)を繰り返す。
範囲内であれば、送信権獲得用コマンドを発行して送信権を獲得し(ステップS207)この処理フローを再開する(START)。
本実施の形態1では、送信権獲得工程はステップS205〜ステップS207からなる。なお、送信権獲得時間帯には、少なくとも送信権獲得用コマンドの発行処理を実行可能な時間幅が必要である。
本実施の形態1では、送信権獲得工程はステップS205〜ステップS207からなる。なお、送信権獲得時間帯には、少なくとも送信権獲得用コマンドの発行処理を実行可能な時間幅が必要である。
送信権を獲得している間、機器Aは、ステップS209において送信データの送信完了を判定するまで、ステップS211の送信処理を繰り返す。つまり、ステップS200〜ステップS203、ステップS209、ステップS211の処理を繰り返す。
そして、送信データを残らず送信した後は、送信権を解放する処理を実行し(ステップS210:送信権解放工程)再度この処理フローを開始する(START)。
機器Bについても同様の処理が実施されるが、機器Bの送信権獲得時間帯を機器Aと重複しないように設定しておくことによって、送信権獲得用コマンドの通信伝送路上での衝突を回避することが可能となる。
機器Bについても同様の処理が実施されるが、機器Bの送信権獲得時間帯を機器Aと重複しないように設定しておくことによって、送信権獲得用コマンドの通信伝送路上での衝突を回避することが可能となる。
ここで、それぞれの機器の送信権獲得時間帯の設定例としては、商用電源周波数が60Hzの場合、電源同期信号の周期が約8.3msであるため、電源同期信号検出点(周期の基点)から1〜3msは機器A用、5〜7msは機器B用というように設定を行う。但し、このように設定した場合、少なくとも電源同期信号検出点から1〜3msの間に機器AがステップS200〜ステップS207の処理を実行できなければならない。
なお、機器Aと機器Bの2機器による例を挙げたが、送信権獲得時間帯を重複しないように、かつ、電源同期信号の1周期内に収まるように、各機器に予め定めることによって、3つ以上の機器の場合についても同様に実施することが可能となる。
(実施の形態2)
以下、本実施の形態2における通信方法について、図2と図4を用いて説明する。
但し、ここでは説明を容易にするために、機器Aと機器Bの2つの機器のみが通信を行うものとして説明するが、3つ以上の機器で通信を行う場合であっても同様である。
以下、本実施の形態2における通信方法について、図2と図4を用いて説明する。
但し、ここでは説明を容易にするために、機器Aと機器Bの2つの機器のみが通信を行うものとして説明するが、3つ以上の機器で通信を行う場合であっても同様である。
図4は、本実施の形態2における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。図4に示すように、各機器の送信権獲得時間帯が、特殊コマンド(送信権獲得時間帯を変更するコマンド)によって変更可能である点が、実施の形態1における通信方法と異なる。
上記特殊コマンドの送信は、送信権を獲得している機器が行うようにする。つまり、送信権を獲得している機器が特殊コマンドを送信することで、その他の機器の送信権獲得時間帯の設定値の書き換えが行われる。
ある機器が送信権を獲得している間は、その他の機器は受信処理のみを実行し(ステップS202からステップS208への移行)、送信権獲得時間帯とタイマの経過時間との比較判定処理(ステップS206)を実行しないので、この送信権獲得時間帯の変更による不整合は発生しない。
本実施の形態2のように、各機器の送信権獲得時間帯の設定値を書き換えることにより、図4に示すように、電源同期信号1周期内での送信権獲得の優先順位を入れ替えることが可能となる。
また、送信権獲得のための送信情報に付加情報をつけて送信するなど、送信権獲得用コマンドの送信にかかる時間が機器毎に異なる場合などに、図4に示すように、各機器の割り当て時間幅(送信権獲得時間帯の時間幅)を最適値にする書き換えも可能となる。
(実施の形態3)
以下、本実施の形態3における通信方法ついて、図5と図6を用いて説明する。
但し、本実施の形態3における通信方法は、2つの機器が通信を行う場合に限られる。
以下、本実施の形態3における通信方法ついて、図5と図6を用いて説明する。
但し、本実施の形態3における通信方法は、2つの機器が通信を行う場合に限られる。
図5は本実施の形態3における各機器のデータ送受信処理のフローチャートを示す図である。
また、図6は、本実施の形態3における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。ここでは、図6に示すように、電源同期信号検出点毎に交互に発生する電位レベルがHレベルの信号と電位レベルがLレベルの信号を用いる。そして、例えば送信権獲得時間帯として機器AにはHレベル信号の発生期間を、機器BにはLレベル信号の発生期間を割り当てる。
また、図6は、本実施の形態3における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。ここでは、図6に示すように、電源同期信号検出点毎に交互に発生する電位レベルがHレベルの信号と電位レベルがLレベルの信号を用いる。そして、例えば送信権獲得時間帯として機器AにはHレベル信号の発生期間を、機器BにはLレベル信号の発生期間を割り当てる。
電源同期信号からH/Lレベル信号を生成することは、ACゼロクロス検出回路に搭載された機能により生成したり、外部回路にて生成するなど、従来からの手法によって実現可能である。
以下、本実施の形態3における通信方法について機器Aを用いて説明する。但し、送信権獲得時間帯として機器AにはHレベル信号の発生期間が割り当てられており、機器BにはLレベル信号の発生期間が割り当てられているものとする。機器Aは、図5に示すデータ送受信処理の動作を繰り返すことで、データの送受信を行う。
まず、機器Aは、他方の機器Bが既に送信権を獲得しているか否かについて判定する(ステップS500:判定工程)。
他方の機器Bが送信権を獲得している場合は、受信処理を実行し(ステップS505)この処理フローを再開する(START)。したがって、他方の機器Bが送信権を獲得している間は、機器Aは受信処理のみを実行する(ステップS505)。
他方の機器Bが送信権を獲得している場合は、受信処理を実行し(ステップS505)この処理フローを再開する(START)。したがって、他方の機器Bが送信権を獲得している間は、機器Aは受信処理のみを実行する(ステップS505)。
他方の機器Bが送信権を獲得していない場合は、自機器Aが既に送信権を獲得しているか否かについて判定する(ステップS501)。
自機器Aも送信権を獲得していない場合には、これから送信したいデータがあるか否かについて判定を行い(ステップS502)、送信したいデータがない場合は受信処理を実行して(ステップS505)、再度この処理フローを開始する(START)。
自機器Aも送信権を獲得していない場合には、これから送信したいデータがあるか否かについて判定を行い(ステップS502)、送信したいデータがない場合は受信処理を実行して(ステップS505)、再度この処理フローを開始する(START)。
送信したいデータがある場合には、現在、Hレベル信号の期間(自機器Aの送信権獲得時間帯)であるか否かについて判定する(ステップS503)。Hレベル信号の発生期間であるか否かの判定は、Hレベル信号の立ち上がりエッジとLレベル信号の立ち下がりエッジを検出することで判定できる。つまり、Hレベル信号の立ち上がりエッジを検出してからLレベル信号の立ち下がりエッジを検出するまでの間がHレベル信号の発生期間であるので、直近の検出がHレベル信号の立ち上がりエッジ検出であったかどうかによって判定できる。
その結果、Lレベル信号の立ち下がりエッジ検出であった場合は、受信処理を実行して(ステップS505)再度この処理フローを開始し(START)、Hレベル信号の立ち上がりエッジを検出するまでこの処理フロー(ステップS500〜ステップS503、ステップ505の処理)を繰り返す。
Hレベル信号の立ち上がりエッジ検出であった場合は、Hレベル信号の発生期間であるので、送信権獲得用コマンドを発行して送信権を獲得し(ステップS504)この処理フローを再開する(START)。
本実施の形態3では、送信権獲得工程はステップS503とステップS504からなる。なお、無論、電源同期信号の1周期には、少なくとも送信権獲得用コマンドの発行処理を実行可能な時間幅が必要である。
送信権を獲得している間、機器Aは、ステップS506において送信データの送信完了を判定するまで、ステップS508の送信処理を繰り返す。つまり、ステップS500、ステップS501、ステップS506、ステップS508の処理を繰り返す。
そして、送信データを残らず送信した後は、送信権を解放する処理を実行し(ステップS507:送信権解放工程)再度この処理フローを開始する(START)。
一方、機器Bについても同様の処理が実施される。つまり、機器BにはLレベル信号の発生期間が割り当てられているので、ステップS503における判定処理がLレベル信号の発生期間であるか否かについての判定処理、すなわち直近の検出がLレベル信号の立ち下がりエッジ検出であったかどうかの判定処理となる以外は、機器Aと同様である。
一方、機器Bについても同様の処理が実施される。つまり、機器BにはLレベル信号の発生期間が割り当てられているので、ステップS503における判定処理がLレベル信号の発生期間であるか否かについての判定処理、すなわち直近の検出がLレベル信号の立ち下がりエッジ検出であったかどうかの判定処理となる以外は、機器Aと同様である。
実施の形態1との相違点は、基点からの経過時間を計時するタイマが不要な点であり、タイマ資源が節約できるという利点がある。
本実施の形態3における通信方法は、2つの機器の通信にのみ対応し、図6に示すように、電源同期信号検出点毎に、交互に送信権獲得時間帯が割り当てられる。したがって、両機器においてエッジ検出の判定タイミングに誤差が生じたとしても、その誤差を十分吸収することができる。判定タイミングの誤差としては、別タスクにて処理時間が占有され、この処理フローの開始(START)が待たされる場合などが考えられる。
本実施の形態3における通信方法は、2つの機器の通信にのみ対応し、図6に示すように、電源同期信号検出点毎に、交互に送信権獲得時間帯が割り当てられる。したがって、両機器においてエッジ検出の判定タイミングに誤差が生じたとしても、その誤差を十分吸収することができる。判定タイミングの誤差としては、別タスクにて処理時間が占有され、この処理フローの開始(START)が待たされる場合などが考えられる。
なお、ここでは、Hレベル信号とLレベル信号を用いるが、電位レベルの異なる2種類の信号であればよく、例えば、上述したように2種類の信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを検出することで実施できる。
また、例えば、電源同期信号の周期の基点毎に電位レベルが切り替わる信号をしきい値で分割することにより、いずれの電位レベルの期間であるかを検知するようにしてもよい。
また、3段階以上の電位レベルを用いれば、3つ以上の機器間で通信を行う場合であっても同様に実施することができる。例えば、電源同期信号検出点毎に、電位レベルが“H”→“M”→“L”を繰り返す信号を発生することにより、3つの機器でも実施可能となる。
(実施の形態4)
以下、本実施の形態4における通信方法ついて、図7と図8を用いて説明する。
ここでは、機器Aと機器Bと機器Cの3つの機器が通信を行うものとして説明する。
以下、本実施の形態4における通信方法ついて、図7と図8を用いて説明する。
ここでは、機器Aと機器Bと機器Cの3つの機器が通信を行うものとして説明する。
図7は本実施の形態4における各機器のデータ送受信処理のフローチャートを示す図である。
また、図8は、本実施の形態4における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。
また、図8は、本実施の形態4における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。
ここでは、機器AのID(識別子)を“1”、機器BのIDを“2”、機器CのIDを“3”とし、マスタ機器をIDが一番小さい機器Aとする。なお、マスタ機器の決め方は、IDに依存せず、例えば、外部スイッチにより決定する方法でもよい。
また、機器A、機器B、機器Cには、それぞれのIDとともに、送信可能機器のIDの初期値と送信可能機器のIDの遷移順序が予め設定されている。機器A、機器B、機器Cは、自機器のIDと現在の送信可能機器のIDが一致する場合に送信権を獲得できる。なお、送信可能機器のIDの遷移順序としては、全ての遷移順序を設定してもよいし、次に遷移すべきIDのみを設定してもよい。
以下、本実施の形態4における通信方法について機器A(マスタ機器)を用いて説明する。機器Aは、図7に示すデータ送受信処理の動作を繰り返すことで、データの送受信を行う。
まず、機器Aは、他の機器Bもしくは機器Cが既に送信権を獲得しているか否かについて判定する(ステップS700:第1の判定工程)。
他の機器Bもしくは機器Cが送信権を獲得している場合は、受信処理を実行し(ステップS707)この処理フローを再開する(START)。したがって、他の機器Bもしくは機器Cが送信権を獲得している間は、機器Aは受信処理のみを実行する(ステップS707)。
他の機器Bもしくは機器Cが送信権を獲得している場合は、受信処理を実行し(ステップS707)この処理フローを再開する(START)。したがって、他の機器Bもしくは機器Cが送信権を獲得している間は、機器Aは受信処理のみを実行する(ステップS707)。
他の機器B、Cが送信権を獲得していない場合は、自機器Aが既に送信権を獲得しているか否かについて判定する(ステップS701)。
自機器Aも送信権を獲得していない場合には、この処理フローの開始(START)からこの処理までの間(所定の期間)に電源同期信号の周期の基点が検出されたかどうかについて判定する(ステップS702:第2の判定工程)。なお、無論、所定の期間はこれに限られるものではない。
自機器Aも送信権を獲得していない場合には、この処理フローの開始(START)からこの処理までの間(所定の期間)に電源同期信号の周期の基点が検出されたかどうかについて判定する(ステップS702:第2の判定工程)。なお、無論、所定の期間はこれに限られるものではない。
その結果、検出されていない場合は、受信処理を実行して(ステップS707)再度この処理フローを開始し(START)、周期の基点が検出されるまで、この処理フロー(ステップS700〜ステップS702、ステップS707の処理)を繰り返す。
検出されていた場合には、現在の送信可能機器のIDと自機器AのIDとが一致するか否かについて判定する(ステップS703:第3の判定工程)。
その結果、一致しない場合は、受信処理を実行して(ステップS707)、再度この処理フローを開始する(START)。したがって、一致しない場合は、少なくとも次の基点まで受信処理を行うことになる。
その結果、一致しない場合は、受信処理を実行して(ステップS707)、再度この処理フローを開始する(START)。したがって、一致しない場合は、少なくとも次の基点まで受信処理を行うことになる。
一致した場合は、これから送信したいデータがあるか否かについて判定を行い(ステップS704)、送信したいデータが存在しない場合は、自機器の管理テーブルに設定されている現在の送信可能機器のIDを予め決められている次のIDに設定し、かつ他の機器B、Cへその次の送信可能機器のIDの情報を送信して(ステップS706)、再度この処理フローを開始する(START)。次の送信可能機器のIDの情報を受信した機器B、Cは、自機器の管理テーブルに設定されている送信可能機器のIDをその次のIDに設定する。
なお、次の送信可能機器のID情報の送信は、現在の送信可能機器のIDに該当する機器のみが実行するので、通信伝送路上でこの送信データの衝突は発生しない。
送信したいデータが存在する場合は、送信権獲得用コマンドを発行して送信権を獲得し(ステップS705)この処理フローを再開する(START)。
送信したいデータが存在する場合は、送信権獲得用コマンドを発行して送信権を獲得し(ステップS705)この処理フローを再開する(START)。
本実施の形態4では、設定工程はステップS704とステップS706からなり、送信権獲得工程はステップS704とステップS705からなる。
なお、無論、電源同期信号の1周期には、少なくとも送信権獲得用コマンドの発行処理を実行可能な時間幅が必要である。
なお、無論、電源同期信号の1周期には、少なくとも送信権獲得用コマンドの発行処理を実行可能な時間幅が必要である。
ステップS707の受信処理中に受信するデータには、機器Bと機器Cが送信する送信可能機器のIDの情報も含まれる。この受信した送信可能機器のIDがステップS703における判定処理に使用される。
送信権を獲得している間、機器Aは、ステップS708において送信データの送信完了を判定するまで、ステップS710の送信処理を繰り返す。つまり、ステップS700、ステップS701、ステップS708、ステップS710の処理を繰り返す。
そして、送信データを残らず送信した後は、送信権を解放する処理を実行し(ステップS709:送信権解放工程)再度この処理フローを開始する(START)。
機器B、Cについても同様の処理が実施される。
機器B、Cについても同様の処理が実施される。
なお、送信可能機器のIDの初期値としてマスタ機器である機器AのIDを各機器に設定すれば、機器Aがマスタ機器として、最初にステップS706の処理を実行することになる。
以上のように、本実施の形態4によれば、所定の期間に電源同期信号の周期の基点を検出したとき、送信可能機器のIDと自機器のIDとが一致するかどうかを判定するので、図8に示すように、各機器には、電源同期信号の1周期を単位として送信権獲得時間帯が割り当てられることになる。
また、本実施の形態4によれば、3つ以上の機器の通信に対応することが可能となる。
また、実施の形態3と同様に、各機器において基点が検出されたかどうかの判定(第2の判定工程)のタイミングに誤差が生じたとしても、その誤差を十分吸収することができる。
また、実施の形態3と同様に、各機器において基点が検出されたかどうかの判定(第2の判定工程)のタイミングに誤差が生じたとしても、その誤差を十分吸収することができる。
(実施の形態5)
以下、本実施の形態5における通信方法ついて、図9と図10を用いて説明する。
ここでは、機器Aと機器Bと機器Cの3つの機器が通信を行うものとして説明する。
以下、本実施の形態5における通信方法ついて、図9と図10を用いて説明する。
ここでは、機器Aと機器Bと機器Cの3つの機器が通信を行うものとして説明する。
図9は本実施の形態5における機器Bと機器C、すなわちマスタ機器以外の機器のデータ送受信処理のフローチャートを示す図である。但し、実施の形態4において説明した工程(ステップ)については同一の符号を付して、説明を省略する。
また、図10は、本実施の形態5における各機器の送信権獲得時間帯の概念図である。図10に示すように、送信権獲得時間帯の遷移順序が、送信可能機器のIDの遷移順序を変更することによって変更可能である点が、実施の形態4における通信方法と異なる。
以下、本実施の形態5における通信方法について、送信可能機器のIDの遷移順序を変更する処理に絞って説明する。
機器B、Cは、受信処理(ステップS707)にて送信可能機器のIDの情報を受信すると、管理テーブルに格納する(ステップS901)。この情報は、ステップS902で読み出され、ステップS706にて送信される。
機器B、Cは、受信処理(ステップS707)にて送信可能機器のIDの情報を受信すると、管理テーブルに格納する(ステップS901)。この情報は、ステップS902で読み出され、ステップS706にて送信される。
ここで、送信可能機器IDの遷移順序の変更については、マスタ機器のみが指示可能とすることにより、不整合が発生しないようにする。つまり、マスタ機器Aが、自機器Aもしくは他の機器B、Cからの要求に応じて他の機器B、Cへ送信可能機器のIDの遷移順序を変更するコマンドを発行することにより、送信可能機器のIDの遷移順序を変更する。
機器B、Cは、送信可能機器IDの遷移順序の変更要求を行う場合(ステップS903)、マスタ機器Aに変更要求を送信する(ステップS904)。
この送信可能機器IDの遷移順序の変更要求の処理工程(ステップS903とステップS904)については、マスタ機器A以外の機器B、Cのみが実行する。つまり、ステップS903とステップS904を除いた処理が、マスタ機器Aの処理フローとなる。
この送信可能機器IDの遷移順序の変更要求の処理工程(ステップS903とステップS904)については、マスタ機器A以外の機器B、Cのみが実行する。つまり、ステップS903とステップS904を除いた処理が、マスタ機器Aの処理フローとなる。
マスタ機器Aは、その変更要求情報を受信し(ステップS707)、不整合が発生しない場合は、送信権獲得用コマンドを発行して送信権を獲得した後(ステップS705)、
その要求に応じた新たな遷移順序を自機器に設定するとともに、他の機器B、Cにその新たな遷移順序の情報を送信する(ステップS710)。
その要求に応じた新たな遷移順序を自機器に設定するとともに、他の機器B、Cにその新たな遷移順序の情報を送信する(ステップS710)。
なお、各機器に設定されている遷移順序が、全ての遷移順序であっても、次に遷移すべきID(つまり自機器の次に送信権を獲得できる機器のID)のみが設定されている場合であっても、同様に実施可能である。また、無論、マスタ機器Aが自ら変更させることもできる。
本実施の形態5によれば、例えば、図10に示すように、機器Cの送信権獲得の優先順位を上げたい場合に、機器A→機器B→機器Cといった順番から、機器A→機器C→機器Bといった順番への優先順位の変更が可能となる。
(実施の形態6)
以下、本実施の形態6における通信方法について、図11と図12を用いて説明する。
図11は本実施の形態6における追加機器の機器追加処理のフローチャートを示す図である。この処理は機器の追加が完了するまで行われる処理であり、追加完了後は、実施の形態1で説明したデータ送受信処理を実行する。
以下、本実施の形態6における通信方法について、図11と図12を用いて説明する。
図11は本実施の形態6における追加機器の機器追加処理のフローチャートを示す図である。この処理は機器の追加が完了するまで行われる処理であり、追加完了後は、実施の形態1で説明したデータ送受信処理を実行する。
また、図12は、本実施の形態6における各機器の送信権獲得時間帯および追加機器送信時間帯の概念図である。ここでは、機器Aと機器Bがこの通信システムにおいて既に送信権獲得時間帯が設定されている機器(以下、既機器と称す。)であり、機器Cが追加機器であるものとして説明する。
また、ここでは、電源同期信号検出点から一定の時間帯、例えば2msを、追加機器送信時間帯に規定し、この時間帯には既機器の送信権獲得時間帯を設定しない。追加機器Cはこの時間帯に追加処理にかかる送信データを既機器A、Bへ送信する。この追加機器Cが送信するデータは、送信にかかる時間がこの追加機器送信時間帯に収まるコマンドである。
以下、追加機器Cにおける処理を中心に説明する。
追加された機器Cは、電圧同期信号から周期の基点を検出すると(ステップS1100:基点検出工程)、その周期の基点からの経過時間を計時するためにタイマを起動させる(ステップS1101:タイマ起動工程)。
追加された機器Cは、電圧同期信号から周期の基点を検出すると(ステップS1100:基点検出工程)、その周期の基点からの経過時間を計時するためにタイマを起動させる(ステップS1101:タイマ起動工程)。
そして、自機器Cの管理テーブルから追加機器送信時間帯の設定値を取得し、タイマの経過時間と比較して、経過時間が追加機器送信時間帯の範囲内にあるか否かを判定する(ステップS1102)。本実施の形態6では、電源同期信号検出点からの一定の時間帯を追加機器送信時間帯と規定しているので、ステップS1100で電源同期信号が検出された場合には、タイマの経過時間は追加機器送信時間帯の範囲内にあり、追加機器Cは、自機器Cが設定変更確認待ち状態か否かについて判定を行う(ステップS1103)。
当初は、設定変更確認待ち状態ではないため、既機器A、Bに対して、追加要求および送信権獲得時間帯の提供の要求のためのコマンドを発行して(ステップS1104)、再度この処理フローを開始する(START)。
本実施の形態6では、送信権獲得時間帯要求工程はステップS1100〜ステップS1104からなる。なお、このステップS1100〜ステップS1104までの処理は、追加機器送信時間帯に収まるようにする。
既機器A、Bは、追加機器送信時間帯では受信処理を実行するので、追加機器Cから上記コマンドを受信する。そして既機器A、Bは、実施の形態1で説明した工程により送信権を獲得すると、そのコマンドに対する応答として追加許可応答および送信権獲得情報の設定値の情報を返す。
追加機器Cは、ステップS1108において既機器A、Bからの応答の入手完了を判定するまで、ステップS1106の受信処理を繰り返す。つまり、未だ設定変更確認待ち状態ではないので、ステップS1100〜ステップS1102、ステップS1106〜ステップS1108の処理を繰り返す。
なお、この処理フローを繰り返すことなく、1度の受信処理(ステップS1106)によって既機器A、Bからの応答の入手を完了できるように設計してもよい。
ステップS1108において既機器A、Bからの応答の入手完了を判定すると、追加機器も含めた新規の送信権獲得時間帯の設定値を計算し(ステップS1109:計算工程)、設定変更確認待ち状態へ遷移し(ステップS1110)、この処理フローを再開する(START)。
ステップS1108において既機器A、Bからの応答の入手完了を判定すると、追加機器も含めた新規の送信権獲得時間帯の設定値を計算し(ステップS1109:計算工程)、設定変更確認待ち状態へ遷移し(ステップS1110)、この処理フローを再開する(START)。
例えば、西日本(60Hz地域)にて、既機器である機器Aの送信権獲得時間帯の設定値が2.5〜5ms、機器Bの送信権獲得時間帯の設定値が5.5〜7.5msであった場合には、機器Aの送信権獲得時間帯の設定値を2.5〜4ms、機器Bの送信権獲得時間帯の設定値を4.5〜6ms、機器Cの送信権獲得時間帯の設定値を6.5〜8msなどと割り当てる。
設定変更確認待ち状態への遷移(ステップS1110)後は、ステップS1111の判定結果が“NO”となり、電源同期信号の次の周期の基点を検出すると、ステップS1103の判定結果が“YES”となる。
但し、電源同期信号の周期の基点の検出(ステップS1100)から設定変更確認待ち状態への遷移(ステップS1110)までの処理を、電源同期信号の1周期に収まるようにする必要がある。もしくは、既機器A、Bに対して追加要求および送信権獲得時間帯の提供の要求のためのコマンドを一度発行(ステップS1104)した後は、既機器A、Bからの応答を入手するまでステップS1104の処理を実行しないなどの工夫をする必要がある。また、所定の時間が経過しても(例えば電源同期信号の周期の基点が5回検出されても)、未だ各機器から応答がない場合には、再度、追加要求および送信権獲得時間帯の提供の要求を行うようにしてもよい。
なお、設定変更確認待ち状態への遷移後、電源同期信号の次の周期の基点の検出まで、処理を中断するようにしてもよい。
ステップS1110にて設定変更確認待ち状態に遷移し、次の周期の基点を検出すると、既機器A、Bに対して、ステップS1109において計算した新規の送信権獲得時間帯への設定値の変更要求のためのコマンドを発行して(ステップS1105)、再度この処理フローを開始する(START)。
ステップS1110にて設定変更確認待ち状態に遷移し、次の周期の基点を検出すると、既機器A、Bに対して、ステップS1109において計算した新規の送信権獲得時間帯への設定値の変更要求のためのコマンドを発行して(ステップS1105)、再度この処理フローを開始する(START)。
既機器A、Bは、追加機器送信時間帯では受信処理を実行するので、追加機器Cから上記コマンドを受信して設定値を変更する。そして既機器A、Bは、実施の形態1で説明した工程により送信権を獲得すると、設定値変更完了の応答を返す。
追加機器Cは、ステップS1111において既機器A、Bからの応答の入手完了を判定するまで、ステップS1106の受信処理を繰り返す。つまり、ここでは、設定変更確認待ち状態へ遷移しているので、ステップS1100〜ステップS1102、ステップS1106、ステップS1107、ステップS1111の処理を繰り返す。
なお、この処理フローを繰り返すことなく、1度の受信処理(ステップS1106)によって既機器A、Bからの応答の入手を完了できるように設計してもよい。
ステップS1111において既機器A、Bからの応答の入手完了を判定すると、自機器Cの送信権獲得時間帯の設定値を更新し(ステップS1112)、追加完了状態へ遷移して(ステップS1113)、この追加処理のフローを終了する。その後は他の既機器A、Bと同様に、通常のデータ送受信処理を実施する。
ステップS1111において既機器A、Bからの応答の入手完了を判定すると、自機器Cの送信権獲得時間帯の設定値を更新し(ステップS1112)、追加完了状態へ遷移して(ステップS1113)、この追加処理のフローを終了する。その後は他の既機器A、Bと同様に、通常のデータ送受信処理を実施する。
但し、2回目の電源同期信号の周期の基点の検出(ステップS1100)から追加完了状態への遷移(ステップS1113)までの処理を、電源同期信号の1周期に収まるようにする必要がある。もしくは、既機器A、Bに対して新規の送信権獲得時間帯への設定値の変更要求のためのコマンドを一度発行(ステップS1105)した後は、既機器A、Bからの応答を入手するまでステップS1105の処理を実行しないなどの工夫をする必要がある。また、所定の時間が経過しても(例えば電源同期信号の周期の基点が5回検出されても)、未だ各機器から応答がない場合には、再度、新規の送信権獲得時間帯への設定値の変更要求を行うようにしてもよい。
以上のように、本実施の形態6によれば、電源同期信号の2周期で機器Cを追加することができる。
ここで、追加機器送信時間帯を、周期の基点(電源同期信号検知点)から計時して、例えば、2ms以内というように、基点からとしているのは、追加機器送信時間帯を、各々の機器が同期が取れる箇所に設定する必要があるためである。本実施の形態6によると、図12に示すように、動的に機器の追加が可能となる。
ここで、追加機器送信時間帯を、周期の基点(電源同期信号検知点)から計時して、例えば、2ms以内というように、基点からとしているのは、追加機器送信時間帯を、各々の機器が同期が取れる箇所に設定する必要があるためである。本実施の形態6によると、図12に示すように、動的に機器の追加が可能となる。
なお、追加機器送信時間帯は、送信権を獲得した機器が他の機器へ追加機器送信時間帯変更のコマンドを発行することにより、任意に変更することができる。
また、実施の形態1で説明した通信システムを例に説明したが、実施の形態4における通信システムでも同様に実施できる。すなわち、電源同期信号の1周期毎に追加機器送信時間帯を設定しておき、この追加機器送信時間帯に追加機器が既機器に対して固有のID情報と送信可能機器IDの遷移順序の情報の要求コマンドや、追加機器のIDを含めた新規の送信可能機器IDの遷移順序の設定要求コマンドを送信するようにすればよい。
また、実施の形態1で説明した通信システムを例に説明したが、実施の形態4における通信システムでも同様に実施できる。すなわち、電源同期信号の1周期毎に追加機器送信時間帯を設定しておき、この追加機器送信時間帯に追加機器が既機器に対して固有のID情報と送信可能機器IDの遷移順序の情報の要求コマンドや、追加機器のIDを含めた新規の送信可能機器IDの遷移順序の設定要求コマンドを送信するようにすればよい。
上記実施の形態1〜6の説明においては、電源同期信号を使用しているが、この場合、通信中に停電が発生した場合の対応が必要となる。上記実施の形態1〜6における通信方法を実現するためには、周期性のある信号であればよく、そのため、いずれかの機器が周期性のある基準信号を全機器に送信したり、外部回路(IC等)が周期性のある信号を送信したりすることにより、停電などに関係なく、また、電池駆動の状態においても、上記実施の形態1〜6への応用が可能となる。
また、上記実施の形態1〜6においては、送信権獲得用コマンドの送信を行うことにより、送信権を獲得したが、送信権獲得用コマンドの送信後、各機器からの受信応答を得たとき、自機器の送信権が確立されたと判断する方法もある。この場合、他機器との送信権取得に関する整合性をより保つことが可能となる。
以上のように、実施の形態1〜6によれば、電源同期信号の周期の基点を基準に通信を行うので、同一電源ラインである宅内における電源同期信号は一定として扱えることから、宅内ネットワーク家電機器における通信方法・手段として有用である。また、複数のLSIから構成される商用電源を使用する電器製品単体においても、コンセントより供給される商用電源波形(電源同期信号)を利用することにより、各LSI間の通信方法・手段として有用となる。
また、定期的な周期信号を送出するIC/LSI等の回路を具備すれば、電池駆動の電器製品内の各LSI間の通信方法・手段としても有用となる。
また、既存の一般的なLSI/マイクロコンピュータのハードウェア機能を使用して、半二重通信におけるデータ衝突を防止することができる。
また、既存の一般的なLSI/マイクロコンピュータのハードウェア機能を使用して、半二重通信におけるデータ衝突を防止することができる。
本発明にかかる通信方法は、半二重通信方式による通信システムにおいて通信衝突を防止できるので、例えば、宅内ネットワーク家電機器間の通信や、複数のLSIから構成される電器製品単体における各LSI間の通信、電池駆動の電器製品における各LSI間の通信などに有用である。
Claims (17)
- 複数の機器の間で通信が行われる通信システムにおいて、前記機器の各々には、データの送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯が、周期性のある信号の1周期毎に互いに重複しない範囲で予め設定されており、前記機器の各々が、自機器の前記送信権獲得時間帯において前記送信権を獲得した後に送信データを送信する通信方法であって、
前記機器の各々が、
前記機器の各々に入力される前記周期性のある信号から周期の基点を検出する基点検出工程と、
前記検出した前記基点を基準に経過時間を計時するタイマを起動するタイマ起動工程と、
他の機器が既に前記送信権を獲得しているか否かを判定する判定工程と、
他の機器が前記送信権を獲得していない場合に、自機器の前記送信権獲得時間帯と前記タイマの経過時間とを比較し、前記タイマの経過時間が自機器の前記送信権獲得時間帯の範囲内であれば、送信権獲得用のコマンドを他の機器に発行して前記送信権を獲得する送信権獲得工程と、
を具備することを特徴とする通信方法。 - 請求項1記載の通信方法であって、送信データの送信を完了すると前記送信権を解放する送信権解放工程を具備することを特徴とする通信方法。
- 前記周期性のある信号が、商用電源から生成される電源同期信号であることを特徴とする請求項1もしくは2のいずれかに記載の通信方法。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の通信方法であって、前記送信権を獲得した機器がその他の機器へ前記機器の各々に設定されている前記送信権獲得時間帯を変更するコマンドを発行することにより、前記機器の各々の前記送信権獲得時間帯を任意に変更できることを特徴とする通信方法。
- 2つの機器の間で通信が行われる通信システムにおいて、前記機器の各々には、データの送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯が、周期性のある信号の周期の基点を基準に交互に設定されており、前記機器の各々が、自機器の前記送信権獲得時間帯において前記送信権を獲得した後に送信データを送信する通信方法であって、
前記機器の各々が、
他方の機器が既に前記送信権を獲得しているか否かを判定する判定工程と、
他方の機器が前記送信権を獲得しておらず、かつ自機器の前記送信権獲得時間帯であれば、送信権獲得用のコマンドを他方の機器に発行して前記送信権を獲得する送信権獲得工程と、
を具備することを特徴とする通信方法。 - 前記周期性のある信号は、1周期が前記送信権獲得用のコマンドの発行に要する時間以上の信号であることを特徴とする請求項5記載の通信方法。
- 請求項5もしくは6のいずれかに記載の通信方法であって、前記送信権獲得時間帯として、前記周期性のある信号の周期の基点を基準に交互に発生する電位レベルの異なる2種類の信号の発生期間が前記機器の各々に割り当てられており、前記送信権獲得工程において自機器の前記送信権獲得時間帯であるかどうかを判定する際に、前記2種類の信号のいずれの発生期間であるかを判定することを特徴とする通信方法。
- 前記2種類の信号は電位レベルがHレベルの信号と電位レベルがLレベルの信号であることを特徴とする請求項7記載の通信方法。
- 請求項8記載の通信方法であって、前記機器の各々は前記Hレベルの信号の立ち上がりエッジと前記Lレベルの信号の立ち下がりエッジを検出可能であり、前記送信権獲得工程において自機器の前記送信権獲得時間帯であるかどうかを判定する際に、直近に検出したエッジが前記Hレベルの信号の立ち上がりエッジと前記Lレベルの信号の立ち下がりエッジのいずれであるかを判定することを特徴とする通信方法。
- 請求項5ないし9のいずれかに記載の通信方法であって、送信データの送信を完了すると前記送信権を解放する送信権解放工程を具備することを特徴とする通信方法。
- 前記周期性のある信号が、商用電源から生成される電源同期信号であることを特徴とする請求項5ないし10のいずれかに記載の通信方法。
- 複数の機器の間で通信が行われる通信システムにおいて、前記機器の各々には、自機器の識別子と送信可能機器の識別子の初期値と前記送信可能機器の識別子の遷移順序が予め設定されており、前記機器の各々が、自機器の前記識別子と前記送信可能機器の識別子とが一致し、かつ自機器に送信データが存在する場合に、データの送信権を獲得して送信データを送信する通信方法であって、
前記機器の各々が、
他の機器が既に前記送信権を獲得しているか否かを判定する第1の判定工程と、
他の機器が前記送信権を獲得していない場合に、前記機器の各々に入力される周期性のある信号の周期の基点が所定の期間内に検出されたかどうかを判定する第2の判定工程と、
前記基点が検出されている場合に、前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致するか否か判定する第3の判定工程と、
前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致し、かつ自機器に送信データが存在しない場合に、前記送信可能機器の識別子の遷移順序に応じた次の前記送信可能機器の識別子を前記機器のそれぞれに設定する設定工程と、
前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致し、かつ自機器に送信データが存在する場合に、送信権獲得用のコマンドを他の機器に発行して前記送信権を獲得する送信権獲得工程と、
を具備し、前記機器の各々に、前記送信可能機器の識別子と自機器の前記識別子とが一致して前記送信権の獲得が可能となる送信権獲得時間帯が前記周期性のある信号の1周期を単位として割り当てられることを特徴とする通信方法。 - 請求項12記載の通信方法であって、前記機器のうちの1つがマスタ機器として予め定められており、前記マスタ機器が、自機器もしくは他の機器からの要求に応じて前記送信可能機器の識別子の遷移順序を変更するコマンドを発行することにより、前記送信可能機器の識別子の遷移順序を任意に変更できることを特徴とする通信方法。
- 請求項12もしくは13のいずれかに記載の通信方法であって、送信データの送信を完了すると前記送信権を解放する送信権解放工程を具備することを特徴とする通信方法。
- 前記周期性のある信号が、商用電源から生成される電源同期信号であることを特徴とする請求項12ないし14のいずれかに記載の通信方法。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の通信方法であって、
既に前記送信権獲得時間帯が設定されている前記通信システムの機器と前記通信システムに追加される追加機器の各々には、前記追加機器が既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器に対して送信データを送信できる追加機器送信時間帯が、前記周期性のある信号の1周期毎に前記送信権獲得時間帯と重複しない範囲で予め設定されており、
前記追加機器が、
前記追加機器送信時間帯を検出すると、既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器に対して前記送信権獲得時間帯の提供を要求する送信権獲得時間帯提供要求工程と、
既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器から前記送信権獲得時間帯を入手すると、自機器も含めた新規の送信権獲得時間帯を計算する計算工程と、
前記追加機器送信時間帯を検出すると、既に前記送信権獲得時間帯が設定されている機器に対して前記新規の送信権獲得時間帯の設定を要求する新規送信権獲得時間帯設定要求工程と、
を具備することを特徴とする通信方法。 - 請求項16記載の通信方法であって、前記送信権を獲得した機器がその他の機器へ追加機器送信時間帯変更のコマンドを発行することにより、前記追加機器送信時間帯を任意に変更できることを特徴とする通信方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004111654A JP2005295466A (ja) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | 通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004111654A JP2005295466A (ja) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | 通信方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005295466A true JP2005295466A (ja) | 2005-10-20 |
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ID=35327864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004111654A Pending JP2005295466A (ja) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | 通信方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005295466A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524678A (ja) * | 2008-06-11 | 2011-09-01 | ジエマルト・エス・アー | 高速データ伝送方法および対応する装置 |
-
2004
- 2004-04-06 JP JP2004111654A patent/JP2005295466A/ja active Pending
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