JPH09214566A

JPH09214566A - 通信システム

Info

Publication number: JPH09214566A
Application number: JP8017955A
Authority: JP
Inventors: Seiji Mizutani; 征爾水谷; Toshiyuki Nakamura; 敏之中村
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】通信回線にノイズが入り込んだ場合でも、受
信局側で送信局が送信した送信データを正確に再現し、
伝送効率が低下させないようにする。【解決手段】受信局が送信局から送信フレームを受け
ると、Ｈカウンタ５３およびＬカウンタ５４は、所定の
パルスサイクル分のＨレベルパルスとＬレベルパルス幅
をそれぞれカウントする。その後、コンパレータ５５
は、それぞれのカウント値を比較し、その差と、カウン
ト値の小さいカウンタを検知する。そして、この差と、
カウント値の小さいカウンタの情報に基づき、送信部７
が予等価要求を形成し送信局に出力する。送信局が予等
価要求を受けると、フラグ／ステータス検知回路５２
は、予等価要求のステータス情報を検索し、予等価方向
と、予等価するレベルを読みだし、この情報に基づき、
送信データの波形のデューテ比を変化させた送信データ
を送信部７が形成して、受信局に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有線ケーブルで送
信する通信システムに関し、特に送信データの波形歪み
を予め予等価した送信データを送信する通信システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プログラマブルコントローラと、
例えばセンサ，スイッチ，リレー等の入出力機器間を有
線ケーブルで結び、送信データをデジタル／アナログ変
換を行って、シリアル通信する方法が一般的に採用され
ている。

【０００３】しかしながら、このような有線でデータを
伝送する通信システムでは、群遅延特性や減衰特性によ
る符号間干渉により、例えば、送信局が出力する送信デ
ータの波形を図１５（ａ）に示すような波形とすると、
この送信データがアナログ変換されて受信局が受ける波
形は、図１５（ｂ）に示すように歪む。

【０００４】従って、受信局が、この歪んだ波形から送
信データをデジタル信号に復元すると、その復元された
送信データは、図１５（ｃ）に示すように、送信局が送
信した送信データのパルス幅より広い場合や、狭い場合
が発生し、正確に送信データを再現することができない
という問題点があった。

【０００５】上述のように、符号間干渉による波形の歪
みにより、受信局で正確に送信データを再現し得ない上
に、さらに、受信局が、図１５（ｄ）ような０Ｖより高
いスレッショルドレベルを有する場合には、符号間干渉
により歪んだ波形よる復元された送信データは、パルス
の立上がり・立下がりレベルが高くなり、そのため、図
１５（ｅ）に示すように、送信局からの送信データより
常にパルスのＨレベル幅が狭くなり、一層正確に送信デ
ータを再現することができないという問題点があった。

【０００６】そこで、このような問題点を解決するため
の１つとして、従来では送信局と受信局間の送信歪み量
を通信システムが立ち上がる前に予め測定しておき、こ
の測定しておいた歪み量に基づき、受信局において本来
の送信データとほぼ同じ送信データになるように、本来
の送信データの波形を予め補正したものを、受信局に送
信するようにしている。つまり、送信データの予等価処
理が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、符号間干渉やスレッショルドレベルの差異に
よる波形歪みを考慮し、予め送信データを予等価処理す
る通信システムでは、通信回線にノイズが入り込んだ場
合には、補正した送信データの波形がノイズと符号間干
渉をおこし、補正した送信データの波形が歪んでしま
い、結果的に受信局では正確な送信データを再現するこ
とができないという問題点があった。

【０００８】このため、受信局では、ＦＣＳチェック検
査等により、送信データが誤りがあると判断され、ノイ
ズが除去されるまでデータの再送要求が頻発し、伝送効
率が低下するという問題点があった。

【０００９】本発明は、上述の問題点に鑑み、通信回線
にノイズが入り込んだ場合でも、受信局側で送信局が送
信した送信データを正確に再現し、その結果、伝送効率
が低下させない通信システムを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、有線回線を伝送する際の送
信波形歪みを考慮し、送信局が送信フレームの送信波形
を予等価して受信局に送信する通信システムであって、
上記送信局が、上記送信フレームのデュ−ティ比を変更
する変更手段を具備し、上記受信局が、上記送信局から
受けた送信フレームの波形歪み量を測定する測定手段
と、この測定手段により測定された送信フレーム波形の
歪み量が所定範囲内にあるか否かを判断する判断手段
と、この判断手段により送信フレーム波形の歪み量が所
定範囲内にない場合にのみ、上記送信フレームのデュ−
ティ比を変更させる予等価要求を上記送信局に送信する
予等価要求手段とを具備することを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記送信フレームが、マンチェスタ符号で
なることを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記送信局が上記受信局から予等価要求を
受けるまで、マンチェスタ符号で、かつ、デュ−ティ比
が５０％の送信フレームを上記受信局に送信することを
特徴とする。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記予等価要求が、予等価する方向を示す
情報と、その予等価方向に対する予等価量を示す情報を
有していることを特徴とする。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、上記予等価する方向を示す情報が、Ｈレベ
ルの波形およびＬレベルの波形のうちどちらかの波形の
幅を広くさせることを示した情報であり、上記予等価量
を示す情報が、上記波形の幅を広くさせる量であること
を特徴とする。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、上記予等価量が、システムクロック周波数
単位でなることを特徴とする。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記送信局と上記受信局は同一なシステム
クロック周波数を有することを特徴とする。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記測定手段が、上記送信フレームのステ
ータス情報が示す送信波形で波形の歪みを測定すること
を特徴とする。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記測定手段が、上記送信フレーム中の所
定パルスサイクル中のＨレベルパルス幅をとＬレベルパ
ルス幅とを、システムクロックの出力数で換算し、換算
して得たＨレベルパルスのシステムクロックの出力数と
Ｌレベルパルスのシステムクロックの出力数の差で、上
記送信フレーム波形の歪み量を測定することを特徴とす
る。

【００１９】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
発明において、上記所定パルスサイクルが、上記送信フ
レームのステータス情報が示すパルスサイクルとするこ
とを特徴とする。

【００２０】請求項１１記載の発明は、請求項１記載の
発明において、上記予等価要求手段が、送信データのパ
ルス波形の歪み量に応じて、上記送信フレームのデュ−
ティ比の変更を異ならせた予等価要求を上記送信局に送
信することを特徴とする。

【００２１】請求項１２記載の発明は、請求項１記載の
発明において、上記送信局が、上記受信局から予等価要
求を所定回数受けた場合にのみ、予等価した送信フレー
ムを上記受信局に送信することを特徴とする。

【００２２】請求項１３記載の発明は、親局と子局との
関係を有し、かつ、ポーリングセレクティング方式でな
る通信システムにおいて、親局が自動的に予等価処理し
たポーリングを子局に送信することを特徴とする。

【００２３】請求項１４記載の発明は、請求項１３記載
の発明において、上記予等価処理したポーリングが、上
記親局が電源立ち時において送信することを特徴とす
る。

【００２４】本発明によれば、受信局は、送信局から受
けた送信フレーム波形の歪み量を測定し、必要な場合に
は送信フレームのデュ−ティ比を変更させる予等価要求
を送信局に送信する。すると、送信局が受信局からの予
等価要求に基づき、予めデュ−ティ比を変更した送信デ
ータを受信局に送信するため、受信局では送信中に発生
する波形の影響を軽減できる。

【００２５】また、本発明によれば、ポーリングセレク
ティング方式でなる通信システムにおいて、親局が自動
的に予等価処理したポーリングを子局に送信するため、
回線にノイズが入って回線不良になったか、または装置
自体の故障により回線不良になったかの判断が容易にな
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る通信システム
の実施形態を図面に基づいて説明する。

【００２７】＜第１実施形態＞図１は第１実施形態の通
信システムの構成を示すブロック図である。

【００２８】この実施形態の通信システムは、送信局１
と受信局２とがケーブル３を介して接続され、マンチェ
ス符号でなる送信フレームを送信する通信システムであ
って、送信フレームの送信に際し、予め波形歪み分を考
慮にいれて予等価した送信フレームを受信局２に送信す
る通信システムである。

【００２９】また、この通信システムは、送信局１およ
び受信局２が同一のシステムクロック周波数を有してい
るものである。

【００３０】ここで、マンチェスタ符号変換とは、図２
に示すように、マンチェスタ符号に変換する前の送信フ
レームを形成するパルス波形でＨ（High) レベルを、最
初Ｌ（Low)レベルとし、所定箇所、通常中央を境にして
その後Ｈレベルに変換し、また、マンチェスタ符号に変
換する前の送信フレームのＬレベルを、最初Ｈレベルと
し次にＬレベルに変換することをいう。

【００３１】従って、送信フレームをマンチェスタ符号
に変換するに際し、ＨレベルとＬレベルとの境界をパル
ス中央にとると、マンチェスタ符号変換された送信フレ
ームは、デューティ比が常に５０％になる。

【００３２】因みに、図３に示すように、“Ｈ，Ｈ，
Ｌ，Ｌ，Ｈ”レベルでなる送信フレームのパルス波形
を、マンチェスタ符号に変換すると、“Ｌ，Ｈ，Ｌ，
Ｈ，Ｈ，ＬＨ，Ｌ，Ｌ，Ｈ”のレベルを有するパルス波
形になる。

【００３３】次に、この送信局１と受信局２間を送信す
る送信フレームの構成について図４を参照して説明す
る。

【００３４】この送信フレーム９０には、本来のデータ
を送信する送信データ，送信局１から受信局２に対して
送信を要求する送信要求，この送信要求に対して送信局
に送信する送信応答および送信局１に送信する再送要求
という種別のものがあり、これらは、図に示すように、
フレームの始まりを示すフラグが格納されている開始フ
ラグエリア９１と、送信フレームの種別や送信状態を示
すステータス情報が格納されているステータスエリア９
２と、送信元のノードアドレスと送信先のノードアドレ
スが格納されているノードアドレスエリア９３と、本来
の送信データが格納されている送信データエリア９４
と、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check)検査を行うため
の巡回符号が格納されているＦＣＳ（Fram Check Seqen
ce) エリア９５と、フレームの終了を示すフラグが格納
されている終了フラグエリア９６とで構成されている。

【００３５】上記ステータスエリア９２は、１バイトの
大きさを有しており、以下のような情報を有している。

【００３６】ｂｉｔ０，１，２には、送信フレームの種
別を示す情報が格納されている。“（０，０，０）”が
格納されている場合には送信フレームが送信データであ
るということを示しており、“（０，０，１）”が格納
されている場合には予等価要求であるということを示し
ており、“（０，１，０）”の場合には送信要求である
ということを示しており、“（０，１，１）”の場合に
は送信応答であることを示しており、“（１，０，０）
“の場合には再送要求を示している。

【００３７】ｂｉｔ３には、扱えるデータ量を示す情報
を有している。“０”が格納されている場合には４ビッ
トのデータを扱えることを示しており、“１”が格納さ
れている場合には８ビットのデータを扱えること示して
いる。

【００３８】ｂｉｔ４には、予等価要求の有無の情報を
有しており、“０”の場合には予等価要求がないことを
示しており、“１”の場合には予等価要求があることを
示している。

【００３９】ｂｉｔ５には、予等価する方向を示す情報
を有しており、“０”の場合にはＨレベルのパルス波形
の幅を広くするということ（以下、Ｈレベル方向の予等
価という）を示しており、“１”の場合にはＬレベルの
パルス波形の幅を広くするということ（以下、Ｌレベル
方向の予等価という）を示している。

【００４０】ｂｉｔ６およびｂｉｔ７は、予備に空けら
れている。

【００４１】図５は送信局１および受信局２の構成を示
すブロック図である。

【００４２】一般的な通信システムでは、有線回線に接
続する局は、時間の経過に伴いあるときは送信局として
働き、またあるときは受信局として働くので、この実施
形態の送信局１および受信局２は、図５に示すような同
一な構成を有する。

【００４３】送信局１および受信局２は、自局が受信局
２として働く場合には送信局１から送信データ，送信要
求を受信してその波形の歪み量を測定する処理等を行
い、また自局が送信局１として働く場合には受信局２か
ら送信されてきた予等価要求の内容を解釈する等の処理
を行う受信部５と、受信部５と送信部７と制御を行うメ
イン制御部６と、自局が受信局２として働く場合には予
等価要求，送信応答および再送要求を送信局１に送信
し、また自局が送信局１として働く場合には送信データ
および送信要求を受信局２送信する送信部６とを備えて
いる。

【００４４】ここで、受信部５は、送信局から送信され
てきた送信データ等の送信フレームのノイズを除去する
デジタルフィルタ５１と、フラグとステータス内容を検
知し、また、フラグを検知するとＨカウンタ５３および
Ｌカウンタ５４に起動をかけるフラグ／ステータス検知
回路５２と、送信フレームのステータス情報を示すパル
ス波形のうちＨレベルパルスおよびＬレベルパルスの幅
をシステムクロックの出力数のカウント値で計測するＨ
カウンタ５３とＬカウンタ５４と、Ｈカウンタ５３およ
びＬカウンタ５４がカウントしたカウント値を比較し、
その差が所定範囲以外である場合には、カウントの少な
い方のカウンタおよびカウント差を出力するコンパレー
タ５５と、デジタルフィルタ５１からフラグ情報を受け
るとサンプリングするため、つまり送信されてきた送信
フレームのビット位置を特定するために必要となる同期
クロックを生成し、このクロックを受信バッファ５７，
ＦＣＳチェック回路５８および受信制御部５９に出力す
る同期回路５６と、同期クロックに基づき受信データの
サンプリングを行いデータを一時的に格納する受信バッ
ファ５７と、受信データ９０中のＦＣＳエリア９４に格
納されている巡回符号を用いて受信データの誤りを検出
するＦＣＳチェック回路５８と、受信部５全体を制御す
る受信制御部５９とで構成されている。

【００４５】メイン制御部６は、受信部５と後述する送
信部７との制御を行うものである。

【００４６】送信部７は、メイン制御部６の指示に従
い、送信データ，予等価要求および再送要求を出力する
もので、後述するデータセレクタの切替えタイミングを
生成する送信制御部７１と、フラグ，ステータス，デー
タおよびＦＣＳの順に送信データ等の送信フレームを生
成するデータセレクタ７２と、ＣＲＣ検査を行うための
巡回符号を生成するＦＣＳ生成回路７３と、送信フレー
ムをマンチェスタ符号に変換するマンチェスタコード化
回路７４と、送信フレームの波形を所定のデューティ比
に変換する予等価回路７５とから構成されている。

【００４７】ここで、上述したＨカウンタ５３およびＬ
カウンタ５４が計測するカウント値について、図６を参
照して更に説明する。

【００４８】受信局２が稼働中には、図に示すように、
局自身の処理動作タイミングの基準となり、固有な周波
数からなるシステムクロックが常時出力されているが、
送信されてきた送信フレームを受けとり、その後、Ｈカ
ウンタ５３およびＬカウンタ５４がフラグ検知回路５２
により起動をかけられると、Ｈカウンタ５３およびＬカ
ウンタ５４のそれぞれは、ステータスエリア９２に格納
されている上記ステータス情報、すなわち１バイト分の
パルス波形のうち、Ｈレベルパルスが示す幅およびＬレ
ベルパルスが示す幅を、システムクロックの出力数とし
て測定している。

【００４９】因みに、図中のにおけるＨレベルでは８
カウントを要し、また、図中のにおけるＨレベルでは
１０カウントを要している。また、図中のにおけるＬ
レベルでは８カウントを要し、また、図中のにおける
Ｈレベルでは６カウントを要している。

【００５０】次に、図７に示すように、送信局１は受信
局２に送信した送信データ（図中の参照）が所定範囲
外の波形歪みを有しており、受信局２が送信局１に対し
て予等価要求を出力した後（図中の参照）、送信局１
がその予等価要求に基づき、送信データを予め予等価し
た送信データを送信する処理動作を図８および９のフロ
ーチャートを参照して詳細に説明する。

【００５１】（１）送信データを受けた受信局２が送信
局１に対して予等価要求を送信するまでの処理について送信局１が送信データを受信局２に送信し、その送信デ
ータを受信した受信局２のデジタルフィルタ５１は、送
信データからノイズを除去し、これを受信バッファ５７
およびフラグ／ステータス検知回路５２に出力する（ス
テップ８１０）。

【００５２】フラグ／ステータス検知回路５２は、ノイ
ズが除去された送信データの始まりを示すフラグを検知
すると、Ｈウンタ５３，Ｌカウンタ５４に起動をかける
とともに、ステータスの内容をチェックし、送られてき
たフレームが送信データでああることを検知する（ステ
ップ８２０）。

【００５３】起動をかけられたＨカウンタ５３およびＬ
カウンタ５４は、それぞれ送信フレーム中のステータス
情報を示すパルス波形のうちＨレベルパルスおよびＬレ
ベルパルスの幅をシステムクロックの出力数をカウント
し、それらのカウント値をコンパレータ５５に出力する
（ステップ８３０）。

【００５４】コンパレータ５５は、Ｈカウンタ５３およ
びＬカウンタ５４がカウントしたカウント値を比較し、
その差が所定範囲外にあるか否かを検知し（ステップ８
４０）、その差が所定範囲外である場合には（ステップ
８４０；Ｙ）、カウント値が少ない方のカウンタと、そ
のカウント差を図示しないメモリに記憶する（ステップ
８５０）一方、その差が所定範囲内である場合には（ス
テップ８４０；Ｎ）、予等価要求を送信局１に送信する
処理を終了する。

【００５５】なお、上述のような処理を行っている際
に、デジタルフィルタ５１からフラグ情報を受けた同期
回路５６は、サンプリングするために必要となる同期ク
ロックを生成し、これを受信バッファ５７と受信制御部
５９に出力し、受信バッファ５７は、同期クロックに基
づき、デジタルフィルタ５１から出力されたコマンドフ
レームのサンプリングを行い、これを一時的に格納して
いる。

【００５６】また、ＦＣＳチェック回路５８は、デジタ
ルフィルタ５１から出力される受信データ９０のＦＣＳ
エリア９４に格納されている巡回符号を参照して、ＣＲ
Ｃ検査を行い送信データの誤りチェックを行っている。

【００５７】受信制御部５９は、送信データが受信完了
したか否かを判断する（ステップ８６０）。つまり、受
信制御部５９は、フラグ／ステータス検知回路５２から
送信データの終了フラグを検知した旨の情報を受ける
と、送信データが受信完了したと判断し、一方、終了フ
ラグを検知した旨の情報を受けないまでは、送信データ
が受信完了していないと判断する。

【００５８】受信制御部５９は、送信データが受信完了
したと判断した場合には（ステップ８６０；Ｙ）メイン
制御部６に起動をかける一方、送信データが受信完了し
ていないと判断した場合には（ステップ８６０；Ｎ）、
送信データの受信が完了するまでその状態を継続する。

【００５９】すると、メイン制御部６は、送信部７の送
信制御部７１に送信局１に対して予等価要求を送信する
よう指示を出すとともに、予等価要求に必要な情報、例
えば送信局１のノードアドレス，自己局２のノードアド
レス，予等価の方向等（以下、予等価情報という）を送
信部７に出力する（ステップ８７０）。

【００６０】ここで、送信局１のノードアドレスおよび
自己局のノードアドレスは、受信バッファ５７に一時的
に格納されている送信データの情報が使用され、予等価
の方向は、受信制御部５９から受けたコンパレータ５５
からカウント値が少ない方のカウンタが使用される。

【００６１】予等価情報を受けた送信部７は、次のよう
にして予等価要求を作成し、これを送信局１に送信する
（ステップ８８０）。

【００６２】つまり、送信部７の送信制御部７１は、メ
イン制御部６から予等価要求を送信するように指示を受
けると、データセレクタ７１に予等価要求を作成するよ
うに指示を出す。

【００６３】すると、データセレクタ７１は、フラグ，
予等価方向を有するステータス，ノードアドレスおよび
ＦＣＳの順に形成し、これを順次マンチェスタコード化
回路７４に出力する。

【００６４】ここで、予等価要求の開始フラグエリア９
１には、送信データおよび再送要求等のフラグと同一の
ものが入っており、ステータスエリア９２のｂｉｔ０，
１，２には予等価要求であることを示す情報“（０，
０，１）”が、ｂｉｔ４には予等価要求があることを示
す情報“１”が、ｂｉｔ５には予等価方向を示す情報、
例えばＨレベル方向に与党かする場合には“０”が入っ
ている。また、ノードアドレスエリア９３にはこの予等
価要求を受ける送信局１のノードアドレスが入るととも
に、予等価要求を送信した自局２のノードアドレスが入
っている。データエリア９４は空の状態である。ＦＣＳ
エリア９５にはＦＣＳ生成回路で生成されたＣＲＣ巡回
符号が入っており、終了フラグエリア９６には送信デー
タおよび再送要求等のフラグと同一のものが入ってい
る。

【００６５】マンチェスタコード化回路７４は、順次形
成されてきた開始フラグ，予等価方向を有するステータ
ス，ノードアドレス，ＦＣＳおよび終了フラグをマンチ
ェスタ符号に変換し、これを予等価回路７５に出力す
る。

【００６６】予等価回路７５は、送信制御部７１の指示
に基づき、形成された予等価要求を何等デューティ比を
変換することなしに送信局１に送信する。

【００６７】（２）予等価要求を受けた送信局１が予等
価した送信データ受信局に送信する処理について送信局１が予等価要求を受信局２から受けると、デジタ
ルフィルタ５１は、予等価要求中のノイズを除去し、こ
れを受信バッファ５７およびフラグ／ステータス検知回
路５２に出力する（ステップ９１０）。

【００６８】フラグ／ステータス検知回路５２は、ノイ
ズが除去された予等価要求の始まりを示すフラグを検知
すると、Ｈウンタ５３，Ｌカウンタ５４および受信制御
部５９に起動をかけ、Ｈウンタ５３およびＬカウンタ５
４のカウントをアップさせる（ステップ９２０）。

【００６９】その後、フラグ／ステータス検知回路５２
は、ステータスの内容をチェックし、送られてきたもの
が予等価要求であると検知すると、Ｈカウンタ５３およ
びＬカウンタ５４のカウントをアップを停止させるとと
もに、このカウント値を０にクリアする（ステップ９３
０）。

【００７０】ここで、Ｈカウンタ５３およびＬカウンタ
５４のカウントをアップを停止させるとともに、このカ
ウント値を０にクリアする理由は、現在行われている処
理が受信局２からの予等価要求に応じて、所定のデュー
ティ比を持つコマンドフレームを出力する処理を行う必
要のものであって、受信局２に対して予等価要求する必
要がないからである。

【００７１】フラグ／ステータス検知回路５２は、更に
ステータスの内容をチェックしていき、ステータスエリ
ア９２中のｂｉｔ５に有する情報により、予等価する方
向を検知し、図示しないレジスタにラッチさせる（ステ
ップ９４０）。

【００７２】なお、上述のような処理を行っている際
に、デジタルフィルタ５１からフラグ情報を受けた同期
回路５６は、サンプリングするために必要となる同期ク
ロックを生成し、これを受信バッファ５７と受信制御部
５９に出力し、受信バッファ５７は、同期クロックに基
づき、デジタルフィルタ５１から出力された予等価要求
のサンプリングを行い、これを一時的に格納している。

【００７３】また、ＦＣＳチェック回路５８は、デジタ
ルフィルタ５１から出力される予等価要求９０のＦＣＳ
エリア９４に格納されている巡回符号を参照して、ＣＲ
Ｃ検査を行いデータの誤りチェックを行っている。

【００７４】受信制御部５９は、予等価要求が受信完了
したか否かを判断する（ステップ９５０）。つまり、受
信制御部５９は、フラグ／ステータス検知回路５２から
予等価要求の終了フラグを検知した旨の情報を受ける
と、送信データが受信完了したと判断し、一方、終了フ
ラグを検知した旨の情報を受けないまでは、予等価要求
が受信完了していないと判断する。

【００７５】受信制御部５９は、予等価要求が受信完了
したと判断した場合には（ステップ９５０；Ｙ）、メイ
ン制御部６に起動をかける一方、予等価要求が受信完了
していないと判断した場合には（ステップ９５０；
Ｎ）、予等価要求の受信が完了するまでその状態を継続
する。

【００７６】メイン制御部６は、受信制御部５９より起
動をかけられと、送信部７の送信制御部７１に受信局２
に対して予等価した送信データを出力するよう指示を出
す（ステップ９６０）。

【００７７】すると、データセレクタ７１は、フラグ，
ステータス，ノードアドレスおよびＦＣＳの順に形成
し、これを順次マンチェスタコード化回路７４に出力す
る（ステップ９７０）。

【００７８】ここで、予等価前の送信データを構成する
開始フラグエリア９１には、前に出した送信データ，予
等価要求等のフラグと同一のものが入っており、ステー
タスエリア９２のｂｉｔ０，１，２には送信データであ
ることを示す情報“（０，０，０）”が入っている。ま
た、ノードアドレスエリア９３には、この予等価した送
信データを送信する送信元、すなわち自局１のノードア
ドレスと、この予等価した送信データを受ける送信先ノ
ードアドレスが入っている。送信データエリア９４には
送信させるべき本来のデータが入っており、ＦＣＳエリ
ア９５にはＦＣＳ生成回路で生成されたＣＲＣ巡回符号
が入っており、終了フラグエリア９６には前に出した送
信データ，予等価要求等のフラグと同一のものが入って
いる。

【００７９】マンチェスタコード化回路７４は、順次形
成されてきた開始フラグ，予等価方向を有するステータ
ス，ノードアドレス，ＦＣＳおよび終了フラグをマンチ
ェスタ符号に変換し、これを予等価回路７５に出力する
（ステップ９８０）。

【００８０】予等価回路７５は、送信制御部７１の指示
に基づき、図示しないレジスタにラッチされた予等価方
向を読み出し、この読み出した予等価方向のパルス波形
の幅を１システムクロック分広くした、すなわちデュー
ティ比を変化させた送信データを形成し、これを受信局
２に送信する（ステップ９９０）。

【００８１】この第１実施形態の通信システムでは、送
信データのデューティ比を測定し、その結果、そのデュ
−ティ比が所定範囲外にある場合に、予等価要求を送信
局１に出力し、それを受けた送信局１がその予等価要求
に基づき、予等価した送信データを受信局２に送信する
ようになっているため、受信局２では正確な送信データ
をフレキシブルに再現することができ。

【００８２】従って、受信局では、ＦＣＳチェック検査
等による送信データの誤り率が低下し、このため送信デ
ータの再送要求も減少し、伝送効率が向上することがで
きる。

【００８３】＜第２実施形態＞この第２実施形態の通信
システムは、第１実施形態の送信局１および受信局２に
備えられている受信部５，メイン制御部６および送信部
７とほぼ同一な構成を有しているが、受信局２として働
く場合には、送信データのパルス波形の歪み量に応じ
て、予等価する大きさを違えた予等価要求を送信局１に
送信できるように構成されている。従って、予等価要求
は、そのステータスエリア９２に複数の予等価する大き
さを示す予等価レベルを示せるようなｂｉｔ構成を有し
ている。

【００８４】例えば図１０を例にとり説明すると、ステ
ータスエリア９２は、１バイトの大きさを有しており、
以下のような情報を有している。

【００８５】ｂｉｔ０，１および２には、送信フレーム
の種別を示す情報が格納されており、その内容は第１実
施形態と同一である（必要な場合には図４参照）。

【００８６】ｂｉｔ３には、扱えるデータ量を示す情報
が格納されており、この内容も第１実施形態と同様であ
る（必要な場合には図４参照）。

【００８７】ｂｉｔ４には、予等価する方向を示す情報
を有しており、“０”の場合にはＨレベル方向の予等価
を示しており、“１”の場合にはＬレベル方向の予等価
を示している。

【００８８】ｂｉｔ５，６および７には、予等価レベル
を示す情報が格納されている。“（０，０，０）”の場
合には予等価レベル０とし、この意味するところは送信
データを予等価する必要がないということを示してお
り、（０，０，１）”の場合には予等価レベル１とし、
この意味するところは、先に示した予等価方向すべきレ
ベルのパルス幅を、１システムクロック分広くせよとい
うことを示しており、（０，１，０）”の場合には予等
価レベル２とし、２システムクロック分広くせよという
ことを示しており、（０，１，１）”の場合には予等価
レベル３とし、３システムクロック分広くせよというこ
とを示しており、（１，０，０）”の場合には予等価レ
ベル４とし、４システムクロック分広くせよということ
を示している。

【００８９】例えば、予等価方向がＨレベル方向で、そ
の予等価レベルが３の予等価要求を送信局１が受けたと
すると、予等価する前にはデューテ比が５０％でなる送
信データを送信していた送信局１は、以後、図１１に示
すように、Ｈレベルパルスの立上がり時期を３システム
クロック分早くし、立ち下がり時期を前と同じにするこ
とで、このパルス幅を３システムクロック分広くした送
信データを送信する。

【００９０】この第２実施形態では、送信データのパル
ス波形の歪み量に応じて、予等価する大きさを違えた予
等価要求を送信局１に送信できるように構成されている
ため、第１実施形態のものよりも迅速に正確な送信デー
タを得ることができる。従って、伝送効率も第１実施形
態より優れている。

【００９１】＜第３実施形態＞第３実施形態の通信シス
テムは、ノイズや一時的な送信波の歪みに対応するた
め、送信局１が受信局２から予等価要求を所定回数受け
た場合にのみ、はじめて予等価した送信データを出力す
る通信システムである。

【００９２】この実施形態の通信システムは、図１２に
示すように、第１または２の実施形態の送信局１とほぼ
同様な構成を有しているが、異なる点は、受信部５に、
予等価要求を連続して受けた場合、その数をカウントす
るＴカウンタ６１と、予等価要求が所定回数連続した場
合には、受信制御部５９を介してメイン制御部６に起動
をかける、その所定回数示す基準値を格納する起動基準
レジタ６２と、Ｔカウンタ６１がカウントしたカウント
値と起動基準レジスタ６２に格納された基準値を比較
し、カウント値が基準値と同じであると検知した場合に
のみ、メイン制御部６に起動をかける指示を受信制御部
５９に出力するとともに、Ｔカウンタ６１を０にクリア
するコンパレータ６３とを有していることである。

【００９３】この第３実施形態では、このように、第１
または第２実施形態にないＴカウンタ６１，起動基準レ
ジタ６２およびコンパレータ６３を備えているため、一
時的なノイズの発生により、ほんの少しの間だけ送信デ
ータの波形が歪み、ノイズがなくなると同時に、送信デ
ータの波形が正常になる場合には、波形が歪むたびに予
等価要求を出力しない方が、むしろ伝送効率がよくな
る。

【００９４】つまり、一時的に波形が歪むたびにそれに
対応した予等価要求を出していたのでは、それに基づい
て予等価した送信データを出力しても、すぐにノイズが
なくなると、もとに戻すための予等価要求をさらに出力
せざるを得ず、どうしても伝送効率が悪くなってしま
う。

【００９５】＜第４実施形態＞第４実施形態の通信シス
テムは、親局と子局との関係があり、かつ、ポーリング
セレクティング方式で通信回線の接続を制御する通信シ
ステムであって、親局が電源を立ち上げ、子局に送信要
求、すなわちポーリングをかけた際、図１３に示すよう
に、親局とその子局間のノイズ、例えばポーリング信号
の反射で、子局が親局のポーリングを認識することがで
きず、親局に対して送信応答、すなわちセレクティング
を送信しない場合に、親局が自動的に予等価処理したポ
ーリングを子局に送出する通信システムである。

【００９６】この実施形態の通信システムは、親局が第
１または２の実施形態の送信局１と同様な構成を有して
いるので、その構成の説明を省略する。

【００９７】次に、この実施形態の動作を図１４に示す
よなフローチャートを参照して説明する。

【００９８】親局は、電源が立ち上げられ、予等価処理
しないポーリングを子局に送信し（ステップ１１０）、
同時に受信監視タイマをタイマアップさせ（ステップ１
２０）、その後、ポーリングを送信した子局からポーリ
ングに対するセレクティングが、所定時間以内にあった
か否かを判断する（ステップ１３０）。

【００９９】親局は、所定時間以内に子局からセレクテ
ィングがある場合には（ステップ１３０；Ｙ）には、正
常処理、すなわち親局と子局間の回線が接続され、通常
の送信処理に移行し（ステップ１５０）、処理を終了す
る一方、所定時間以内にセレクティングがない場合には
（ステップ１３０；Ｎ）、回線のノイズにより、子局が
ポーリングを認識し得ないと判断し、Ｈレベル方向に所
定の予等価レベル分の予等価処理を行ったポーリングを
この子局に送信し（ステップ１４０）、同時に受信監視
タイマをタイマアップさせる（ステップ１６０）。

【０１００】親局は、再び、ポーリングを送信した子局
からポーリングに対するセレクティングが、所定時間以
内にあったか否かを判断する（ステップ１７０）。

【０１０１】親局は、所定時間以内に子局からセレクテ
ィングがある場合には（ステップ１７０；Ｙ）には、正
常処理を行い（ステップ１８０）、処理を終了する一
方、所定時間以内にセレクティングがない場合には（ス
テップ１７０；Ｎ）、ポーリングした回数が所定回数以
内か否かを判断する（ステップ１９０）。

【０１０２】親局は、ポーリングした回数が所定回数未
満であると判断した場合には（ステップ１９０；Ｙ）、
処理をステップ１４０に戻し同様な処理を行う一方、所
定回数以上であると判断した場合には（ステップ１９
０；Ｎ）、予等価する方向が反対であると判断し、Ｌレ
ベル方向に所定の予等価レベル分の予等価処理を行った
ポーリングコマンドを再度、この子局に送信する（ステ
ップ２００）、同時に受信監視タイマをタイマアップさ
せる（ステップ２１０）。

【０１０３】親局は、再び、ポーリングを送信した子局
からポーリングに対するセレクティングが、所定時間以
内にあったか否かを判断する（ステップ２２０）。

【０１０４】親局は、所定時間以内に子局からセレクテ
ィングがあった場合には（ステップ２２０；Ｙ）、正常
処理を行い（ステップ２３０）、処理を終了する一方、
所定時間以内にセレクティングがない場合には（ステッ
プ２２０；Ｎ）、ポーリングした回数が所定回数以内か
否かを判断する（ステップ２４０）。

【０１０５】親局は、ポーリングした回数が所定回数未
満であると判断した場合には（ステップ２４０；Ｙ）、
処理をステップ２００に戻し同様な処理を行う一方、所
定回数以上であると判断した場合には（ステップ２５
０；Ｎ）、異常処理、すなわち子局の電源ダウン，親局
または子局装置の故障，回線の断線および極端に大きな
ノイズの発生の異常状態を通信システム管理者に認識さ
せて処理を終了する（ステップ２４０）。

【０１０６】この第４実施形態の通信システムでは、親
局が電源を立ち上げて子局にポーリングをかけた際、親
局が自動的に送信波形を整形したポーリングを子局に送
信するようにしたため、電源立ち上げ時における回線不
通が、ノイズが入って回線不良になったか、または、装
置自体が故障で回線不通になったを判断することがで
き、事後処理が容易になる。

【０１０７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、受信局
は、送信局から受けた送信フレーム波形の歪み量を測定
し、必要な場合には送信フレームのデュ−ティ比を変更
させる予等価要求を送信局に送信する。すると、送信局
が受信局からの予等価要求に基づき、予めデュ−ティ比
を変更した送信データを受信局に送信するため、受信局
では送信中に発生する波形の影響を軽減でき、正確な送
信データを再現することができる。

【０１０８】このため、受信局では、ＦＣＳチェック検
査等により、送信データが誤りがあると判断されず、伝
送効率を向上させることができる。

【０１０９】特に、受信局は、送信データのパルス波形
の歪み量に応じて、送信データのデュ−ティ比の変更を
異ならせた予等価要求を送信局に送信するため、迅速に
正確な送信データを得ることができる。

【０１１０】さらに、送信局は、受信局から予等価要求
を所定回数受けた場合にのみ、予等価した送信フレーム
を送信するため、一時的なノイズの発生により、ほんの
少しの間だけ送信データの波形が歪み、ノイズがなくな
ると同時に、送信データの波形が正常になる場合には、
その都度予等価要求を出力しないので、より伝送効率が
よくすることができる。

【０１１１】また、本発明によれば、ポーリングセレク
ティング方式でなる通信システムにおいて、親局が自動
的に予等価処理したポーリングを子局に送信するため、
回線にノイズが入って回線不良になったか、または装置
自体の故障により回線不良になったかの判断が容易にな
り、事後処理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の通信システムの概
要を説明した説明図。

【図２】マンチェスタ符号を説明した説明図。

【図３】送信フレーム波形をマンチェスタ符号に変換し
たとき波形の例を示した説明図。

【図４】第１実施形態の通信システムに使用される送信
フレームを説明した説明図。

【図５】第１実施形態に係る通信システムに使用される
局の構成を示すブロック図。

【図６】パルスレベル幅を測定する仕方を説明した説明
図。

【図７】第１実施形態の通信システムのプロトコルを説
明する説明図。

【図８】第１実施形態の通信システムの処理動作を説明
するフローチャート。

【図９】第１実施形態の通信システムの処理動作を説明
するフローチャート。

【図１０】第２実施形態の通信システムに使用される送
信フレームを説明した説明図。

【図１１】予等価要求に応じて予等価処理された送信デ
ータを示す図。

【図１２】第３実施形態に係る通信システムに使用され
る局の構成を示すブロック図。

【図１３】第４実施形態における回線不良時の通信状態
を説明した説明図。

【図１４】第４実施形態に係る通信システムの処理動作
を示すフローチャート。

【図１５】送信フレームの波形が歪む理由を説明した説
明図。

【符号の説明】

１送信局２受信局３ケーブル５受信部５１デジタルフィルタ５２フラグ／ステータス検知回路５３Ｈカウンタ５４Ｌカウンタ５５コンパレータ５６同期回路５７受信バッファ５８ＦＣＳチェック回路５９受信制御部６１Ｔカウンタ６２起動基準レジスタ６３コンパレータ６メイン制御部７送信部７１送信制御部７２データセレクタ７３ＦＣＳ生成回路７４マンチェスタコード化回路７５予等価回路９０送信フレーム（送信データ、予等価要求、送信
要求、送信応答、再送要求）９１開始フラグエリア９２ステータスエリア９３ノードアドレスエリア９４送信データエリア９５ＦＣＳエリア９６終了フラグエリア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有線回線を伝送する際の送信波形歪みを
考慮し、送信局が送信フレームの送信波形を予等価して
受信局に送信する通信システムであって、上記送信局は、上記送信フレームのデュ−ティ比を変更
する変更手段を具備し、上記受信局は、上記送信局から受けた送信フレームの波形歪み量を測定
する測定手段と、この測定手段により測定された送信フレーム波形の歪み
量が所定範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、この判断手段により送信フレーム波形の歪み量が所定範
囲内にない場合にのみ、上記送信フレームのデュ−ティ
比を変更させる予等価要求を上記送信局に送信する予等
価要求手段と、を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】上記送信フレームは、マンチェスタ符号
でなることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】上記送信局は、上記受信局から予等価要
求を受けるまで、マンチェスタ符号で、かつ、デュ−テ
ィ比が５０％の送信フレームを上記受信局に送信するこ
とを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】上記予等価要求は、予等価する方向を示
す情報と、その予等価方向に対する予等価量を示す情報
を有していることを特徴とする請求項１記載の通信シス
テム。
【請求項５】上記予等価する方向を示す情報は、Ｈレ
ベルの波形およびＬレベルの波形のうちどちらかの波形
の幅を広くさせることを示した情報であり、上記予等価
量を示す情報は、上記波形の幅を広くさせる量であるこ
とを特徴とする請求項４記載の通信システム。
【請求項６】上記予等価量は、システムクロック周波
数単位でなることを特徴とする請求項５記載の通信シス
テム。
【請求項７】上記送信局と上記受信局は同一なシステ
ムクロック周波数を有することを特徴とする請求項１記
載通信システム。
【請求項８】上記測定手段は、上記送信フレームのス
テータス情報が示す送信波形で波形の歪みを測定するこ
とを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項９】上記測定手段は、上記送信フレーム中の
所定パルスサイクル中のＨレベルパルス幅をとＬレベル
パルス幅とを、システムクロックの出力数で換算し、換
算して得たＨレベルパルスのシステムクロックの出力数
とＬレベルパルスのシステムクロックの出力数の差で、
上記送信フレーム波形の歪み量を測定することを特徴と
する請求項１記載の通信システム。
【請求項１０】上記所定パルスサイクルは、上記送信
フレームのステータス情報が示すパルスサイクルとする
ことを特徴とする請求項９記載の通信システム。
【請求項１１】上記予等価要求手段は、送信データの
パルス波形の歪み量に応じて、上記送信フレームのデュ
−ティ比の変更を異ならせた予等価要求を上記送信局に
送信することを特徴とする請求項１記載の通信システ
ム。
【請求項１２】上記送信局は、上記受信局から予等価
要求を所定回数受けた場合にのみ、予等価した送信フレ
ームを上記受信局に送信することを特徴とする請求項１
記載の通信システム。
【請求項１３】親局と子局との関係を有し、かつ、ポ
ーリングセレクティング方式でなる通信システムにおい
て、親局は自動的に予等価処理したポーリングを子局に送信
することを特徴とする通信システム。
【請求項１４】上記予等価処理したポーリングは、上
記親局が、電源立ち時において送信することを特徴とす
る請求項１３記載の通信システム。