JPH0832631A - シリアル通信の非データ部検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送信用クロック信号に基づいて生成されたシ
リアルデータ信号の非データ部を検出する。 【構成】 エッジ検出回路２３ａは、入力するマンチェ
スタ符号から成るシリアルデータ信号のエッジを検出す
る。カウンタ回路２３ｂは、シリアルデータ信号再生用
のクロック信号を出力する。位相比較回路２３ｃは、エ
ッジ検出回路２３ａによるエッジ検出タイミングとカウ
ンタ回路２３ｂからのクロック信号の出力タイミングが
一致したときは一致信号を出力する。非データ部判定回
路２４は、カウンタ回路２３ｂからのクロック信号の出
力タイミングで位相比較回路２３ｃからの一致信号が３
回連続して入力しなかったときは非データ検出信号を出
力してシリアルデータ信号の無効を報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリアルデータ信号の
入力に基づいて非データ部を検出するシリアル通信の非
データ部検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シリアルデータを送信する際
は、先頭にデータ開始部が付加されたシリアルデータを
シリアルデータ信号に変調して送信するようにしてい
る。そして、受信側は、シリアルデータ信号を復調した
シリアルデータがデータ開始部であったときは、続くシ
リアルデータを真のデータとして入力するようになって
いる。

【０００３】さて、上述のようにシリアルデータ信号を
復調してデータ開始部を検出する手法として、例えばハ
イレベルデータリンク制御手順（ＨＤＬＣ）（ＪＩＳ
Ｘ５１０４）がある。このハイレベルデータリンク制御
手順では、非通信時に例えば“１”を送信用クロック信
号に同期して送信し続け、シリアルデータを送信する際
は、データ開始部が先頭に付加されたシリアルデータを
シリアルデータ信号に変調して送信するようになってい
る。従って、受信側では、入力したシリアルデータ信号
を復調して得られたシリアルデータが非通信時のデータ
パターンから変化したときはデータ開始部か否かを判定
し、データ開始部であったときはそれに続くシリアルデ
ータをデータとして入力するようになっている。

【０００４】ところで、非通信時に例えば電気的ノイズ
が発生したときは、シリアルデータ信号の送信タイミン
グが送信用クロック信号からずれてしまって非通信時の
データパターンがデータ開始部と異なる非データ部に変
化することがある。このような場合、受信側では、シリ
アルデータが変化したときは、その変化したパターンが
データ開始部か非データ部かを判定し、非データ部であ
ったときは続いて入力するシリアルデータを無効化する
ようにしている。従って、電気的ノイズの影響にかかわ
らずシリアルデータを確実に通信することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のものでは、入力したシリアルデータ信号を復調し
て得られたシリアルデータが非通信時のデータパターン
から変化したときに、そのデータパターンが非データ部
か否かを一々判定する構成であるので、判定するための
構成が複雑となり、処理時間を要するという問題があ
る。特に、短時間で不特定多数の通信相手と交互に送受
信を行う小規模の通信システムの場合には、コストが多
大であると共に通信効率が極めて悪いという欠点があ
る。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、簡単な構成で入力したシリアルデータ
の非データ部を検出することができるシリアル通信の非
データ部検出装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のシリアル通信の
非データ部検出装置は、送信用クロック信号に基づいて
生成されたシリアルデータ信号の入力に基づいてクロッ
ク信号を再生するクロック信号再生回路を設け、このク
ロック信号再生回路からのクロック信号に基づく前記シ
リアルデータ信号の再生の適否を判定する再生判定回路
を設け、この再生判定回路による判定が所定回数連続し
て否であったときは、入力したシリアルデータ信号は無
効であると判定する非データ部判定回路を設けたもので
ある。

【０００８】上記構成において、前記非データ部判定回
路を、前記再生判定回路による判定が３回連続して否で
あったときは、入力したシリアルデータ信号は無効であ
ると判定するように構成してもよい。

【０００９】

【作用及び発明の効果】請求項１記載のシリアル通信の
非データ部検出装置の場合、クロック信号再生回路は、
入力するシリアルデータ信号に基づいて送信用クロック
信号を再生する。そして、再生判定回路は、再生された
クロック信号に基づくシリアルデータ信号の再生の適否
を判定する。さて、シリアルデータ信号が例えば電気的
ノイズの影響を受けると、クロック信号に基づくシリア
ルデータ信号の再生が不可となる。このような場合、非
データ部判定回路は、再生判定回路による判定が所定回
数連続して否となるので、入力したシリアルデータ信号
は無効であると判定する。これにより、誤ったシリアル
データ信号を入力することはない。

【００１０】請求項２記載のシリアル通信の非データ部
検出装置の場合、クロック信号に基づくシリアルデータ
信号の判定が１回若しくは２回連続して失敗するような
場合は、シリアルデータ信号は有効である可能性が高
い。そこで、データ判定回路は、再生判定回路による判
定が３回連続して否であったときは、入力したシリアル
データ信号は無効であると判定するので、シリアルデー
タ信号を確実に入力しながら、シリアルデータ信号を不
用意に無効化することはない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を有料道路の料金徴収システム
に適用した一実施例について説明する。図２は有料道路
に設けられたゲートの外観を示している。この図２にお
いて、有料道路１には複数の車線が設けられていると共
に、有料道路１を跨ぐようにゲート２が設置されてい
る。このゲート２には複数の固定局としてのアンテナユ
ニット３が設けられており、そのアンテナユニット３か
らのマイクロ波の通信エリア（図中に二点鎖線で示す領
域）が各車線毎に設定されている。この場合、各通信エ
リアは、有料道路を横断するように設定されていると共
に、隣接する通信エリアの一部が重なるように設定され
ている。これは、有料道路１を走行する移動体としての
車両４が車線を跨がって走行した際でも通信を可能とす
るためである。

【００１２】図３は全体構成を概略的に示している。こ
の図３において、各アンテナユニット３はコントローラ
５に接続されている。このコントローラ５は、アンテナ
ユニット３の送受信の制御を行うと共に、ホストコンピ
ュータ６と通信データの授受を行うようになっている。

【００１３】ここで、車両４には移動局としてのタグユ
ニット７（図４参照）が搭載されており、車両４が通信
エリアに侵入したときはタグユニット７とアンテナユニ
ット３とが交信するようになっている。

【００１４】図４は、全体の電気的構成を概略的に示し
ている。即ち、アンテナユニット３において、変調回路
８は、発振器９から与えられる所定周波数の発振信号を
コントローラ５から与えられる質問信号で変調してサー
キュレータ１０を介してアンテナ１１に出力する。混合
器１２は、サーキュレータ１０を通じてアンテナ１１か
ら入力した受信信号を発振器９からの搬送信号と合成す
ることにより変調して受信回路１３に与える。受信回路
１３は、混合器１２から与えられた合成信号を復調する
ことにより質問信号に対応する応答信号を得ると共に、
その応答信号をコントローラ５に出力する。

【００１５】コントローラ５において、ユニット制御回
路１４は、各アンテナユニット３の変調回路８及び受信
回路１３と接続されており、質問信号を所定タイミング
で変調回路８に出力すると共に、受信回路１３からの応
答信号を入力するようになっている。また、ユニット制
御回路１４は、インタフェース回路１５を介してホスト
コンピュータ６と接続されている。

【００１６】ここで、ユニット制御回路１４には非デー
タ部検出装置１６が一体に構成されており、この非デー
タ部検出装置１６によりアンテナユニット３から入力し
た応答信号の非データ部を検出するようにしている。

【００１７】一方、タグユニット７において、制御回路
１７は、受信回路１８を通じてアンテナ１９から受信し
た質問信号を入力すると、質問信号に応じてデータメモ
リ２０に記憶されている識別コード、払込済料金等の各
種データを応答信号として送信回路２１を通じてアンテ
ナ１９に出力するように構成されている。そして、バッ
テリ２２は、タグユニット７を構成する各回路に給電す
る。

【００１８】ここで、制御回路１７には非データ部検出
装置１６が一体に構成されており、この非データ部検出
装置１６により受信回路１７から入力した質問信号の非
データ部を検出するようにしている。

【００１９】図１は、上記コントローラ５のユニット制
御回路１４及びタグユニット７に一体に構成された非デ
ータ部検出装置１６を示している。この図１において、
非データ部検出装置１６はデジタルＰＬＬ回路２３を主
体として構成されている。このデジタルＰＬＬ回路２３
は、エッジ検出回路２３ａ、カウンタ回路２３ｂ及び位
相比較回路２３ｃから構成されている。エッジ検出回路
２３ａは例えばマンチェスタ符号から成るシリアルデー
タ信号を入力するようなっており、入力したシリアルデ
ータ信号のエッジを検出したときはエッジ検出信号を位
相比較回路２３ｃに出力する。カウンタ回路２３ｂは、
所定周期のクロックを所定回数計数する毎にクロック信
号を出力する。位相比較回路２３ｃは、エッジ検出回路
２３ａからのエッジ検出信号及びカウンタ回路２３ｂか
らのクロック信号に基づいて両者の位相が一致している
か否かを判定し、両者が所定の許容範囲内で一致してい
たときは一致信号を出力すると共にずれ量を補正するた
めの補正信号をカウンタ回路２３ｂに出力する。

【００２０】ここで、カウンタ回路２３ｂは、位相比較
回路２３ｃからの補正信号に基づいてクロック信号の出
力タイミングをエッジ検出回路２３ａからのエッジ検出
信号の出力タイミングと一致するように補正する。従っ
て、カウンタ回路２３ｂからのクロック信号の出力タイ
ミングが正規のタイミングがずれていた場合には、その
出力タイミングは正規のタイミングに自動的に補正され
る。

【００２１】非データ部判定回路２４は、デジタルＰＬ
Ｌ回路２３からクロック信号及び一致信号を入力するよ
うになっており、クロック信号の入力タイミングで一致
信号を連続して３回入力しなかったときは非データ部検
出信号を出力するようになっている。この場合、コント
ローラ５のユニット制御回路１４及びタグユニット７の
制御回路１７は、非データ部検出装置１６から非データ
部検出信号を入力したときは入力しているシリアルデー
タ信号を無効化するようになっている。

【００２２】次に上記構成の作用について説明する。コ
ントローラ５のユニット制御回路１４は、各アンテナユ
ニット３に対して所定周期で質問信号をマンチェスタ符
号からシリアルデータ信号に変換して出力している。そ
して、アンテナユニット３の変調回路８は、発振器９か
ら与えられている搬送信号をコントローラ５から与えら
れたマンチェスタ符号から成るシリアルデータ信号によ
り変調してアンテナ１１から各通信エリアに向けて送信
する。

【００２３】この場合、各アンテナユニット３は、ホス
トコンピュータ６から質問信号を与えられていない期間
は、変調回路８により変調が行われていない状態である
ので、発振器９からの搬送信号を無変調のままアンテナ
１１から対応する通信エリア内に送信する。そして、ホ
ストコンピュータ６は、アンテナユニット３が有効とな
ったときは、搬送信号に質問信号を送信する。

【００２４】さて、車両４が通信エリアに侵入していな
い状態では、アンテナユニット３は車両４に搭載された
タグユニット７と通信することはない。従って、コント
ローラ５のユニット制御回路１４は、所定時間が経過す
ると次のアンテナユニット３に質問信号を出力するの
で、アンテナユニット３は時分割されて動作する。

【００２５】そして、車両４が通信エリアに侵入する
と、アンテナユニット３から送信された質問信号をタグ
ユニット７が受信して応答信号を送信するので、アンテ
ナユニット３とタグユニット７との間で通信が行われ
る。

【００２６】さて、上述のようなアンテナユニット３と
タグユニット７との間の通信は次のようにして行われ
る。つまり、ホストコンピュータ６は、非通信状態では
所定のアンテナユニット３に例えば“１”を示すマンチ
ェスタ符号から成るシリアルデータ信号を送信し続け
る。

【００２７】これにより、非通信時にはアンテナユニッ
ト３から“１”を示すマンチェスタ符号から成るシリア
ルデータ信号が送信されるので、タグユニット７の制御
回路１７に一体に構成された非データ部検出装置１６
は、アンテナ１９で受信したマンチェスタ符号から成る
シリアルデータ信号を入力する。

【００２８】このとき、非データ部検出装置１６のエッ
ジ検出回路２３ａは、入力したマンチェスタ符号から成
るシリアルデータ信号のエッジを検出したときはエッジ
検出信号を位相比較回路２３ｃに出力する。これによ
り、位相比較回路２３ｃはマンチェスタ符号から成るシ
リアルデータ信号のエッジがカウンタ回路２３ｂからの
クロック信号の出力タイミングと所定のずれ量内のとき
は、図５に示すように一致信号を非データ部判定回路２
４に出力すると共にずれ量を示す補正信号をカウンタ回
路２３ｂに出力するので、カウンタ回路２３ｂからのク
ロック信号の出力タイミングをマンチェスタ符号から成
るシリアルデータ信号のエッジに一致させることができ
る。この場合、クロック信号に基づくシリアルデータ信
号の再生が可能なときは、非データ部検出装置１６から
非データ部検出信号は出力されないので、タグユニット
７の制御回路１７は、マンチェスタ符号から成るシリア
ルデータ信号を非データ部検出装置１６からのクロック
信号に基づいて再生することができる。

【００２９】そして、アンテナユニット３は、通信タイ
ミングとなったときは、先頭にデータ開始部が付加され
たシリアルデータ（質問信号）をシリアルデータ信号に
変調して送信する。

【００３０】さて、タグユニット７の制御回路１７は、
アンテナユニット３から受信したマンチェスタ符号から
成るシリアルデータ信号をシリアルデータに復調するこ
とによりデータ開始部を検出したときは、そのデータ開
始部に続く質問信号を入力すると共に、質問信号に応じ
た応答信号をマンチェスタ符号から成るシリアルデータ
信号に変換して送信回路２１に出力する。この結果、ア
ンテナユニット３から送信された搬送信号は応答信号に
より変調されて返信される。

【００３１】一方、アンテナユニット３においては、タ
グユニット７から送信されたマンチェスタ符号から成る
シリアルデータ信号（応答信号）を受信するので、応答
信号は受信回路１３により復調されてコントローラ５に
送られる。この場合、クロック信号に基づくシリアルデ
ータ信号の再生が可能なときは、非データ部検出装置１
６から非データ部検出信号は出力されないので、コント
ローラ５のユニット制御回路１４は、マンチェスタ符号
から成るシリアルデータ信号を非データ部検出装置１６
からのクロック信号に基づいて再生することにより応答
信号を得ることができる。

【００３２】上述のような通信では、タグユニット７に
設定された識別コードの確認が行われると共に、識別コ
ードが正規であったときはタグユニット７に記憶されて
いる払込済料金を通行料金だけ減額することにより料金
徴収が行われる。

【００３３】さて、非通信時に送信信号が電気的ノイズ
の影響を受けたときは、非通信を示すシリアルデータ信
号のエッジが正規のタイミングから大きくずれてしまう
ことがある。このような場合、非データ部検出装置１６
は、次のようにして入力したシリアルデータ信号を無効
化するようにしている。

【００３４】即ち、非データ部検出装置１６において、
位相比較回路２３ｃは、エッジ検出回路２３ａからのエ
ッジ検出信号とカウンタ回路２３ｂからのクロック信号
の出力タイミングとが大きくずれてしまったときは一致
信号を出力しなくなるので、非データ部判定回路２４
は、カウンタ回路２３ｂからのクロック信号の出力タイ
ミングで位相比較回路２３ｃからの一致信号が３回連続
して入力しなかったときは、非データ部であると判断し
て非データ部検出信号を出力する。これにより、コント
ローラ５のユニット制御回路１４若しくはタグユニット
７の制御回路１７は、入力したシリアルデータ信号は正
規のものでないと判断して入力したシリアルデータ信号
を無効化する。

【００３５】上記構成のものによれば、非データ部検出
装置１６は、入力したマンチェスタ符号から成るシリア
ルデータ信号のエッジとそのシリアルデータ信号から再
生したクロック信号の出力タイミングとが３回連続して
一致しなかったときは、入力したシリアルデータ信号は
無効であると判断してそのことを報知するように構成さ
れているので、入力したシリアルデータ信号の非データ
部を検出するためにデータリンク制御手順を用いた従来
例のものと違って、コストを大幅に低減することができ
ると共に、処理時間を大幅に短縮することができる。こ
の場合、従来から設けられているデジタルＰＬＬ回路２
３に非データ部判定回路２４を付加するのみで実施する
ことができるので、回路構成が複雑化することはない。

【００３６】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、次のように変形または拡張できる。シリアルデ
ータ信号の規格としては、ＦＭ０、ＦＭ１を採用するよ
うにしてもよい。無人搬送車に搭載したタグユニットと
の間の通信により搬送物の情報を伝送するようにしても
よい。駅の出入口或いはスキー場の自動改札機に適用し
て、人が携帯するタグユニットとの間の通信により通行
の有効性を判断するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における非データ部検出装置
を示すブロック図

【図２】道路に跨がったゲートを示す斜視図

【図３】全体構成を示す概略図

【図４】全体の電気的構成を示す概略図

【図５】マンチェスタ符号から成るシリアルデータ信号
を示す図

【図６】異常通信を示す図５相当図

【符号の説明】

１６は非データ部検出装置、２３はデジタルＰＬＬ回
路、２３ａはエッジ検出回路（クロック信号再生回
路）、２３ｂはカウンタ回路（クロック信号再生回
路）、２３ｃは位相比較回路（再生判定回路）、２４は
非データ部判定回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信用クロック信号に基づいて生成され
   たシリアルデータ信号の入力に基づいてクロック信号を
   再生するクロック信号再生回路と、 このクロック信号再生回路からのクロック信号に基づく
   前記シリアルデータ信号の再生の適否を判定する再生判
   定回路と、 この再生判定回路による判定が所定回数連続して否であ
   ったときは、入力したシリアルデータ信号は無効である
   と判定する非データ部判定回路とを備えたことを特徴と
   するシリアル通信の非データ部検出装置。
2. 【請求項２】 前記非データ部判定回路は、前記再生判
   定回路による判定が３回連続して否であったときは、入
   力したシリアルデータ信号は無効であると判定するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１記載のシリ
   アル通信の非データ部検出装置。