(57)【要約】【課題】複数の通信装置が外部装置と安定的かつ効率的に通信すること。【解決手段】外部装置との間でデータ通信を行う複数の通信装置のうちのスレーブ通信装置は、複数の通信装置のうちのマスタ通信装置との間に接続された第１信号ラインに出力された第１信号を検出する第１検出部と、第１信号が検出された後に、データ通信を行うデータ通信部と、データ通信が終了するときに、複数の通信装置に接続された第２信号ラインに第２信号を出力する第２信号出力部と、第１信号が検出された後に、複数の通信装置のうちの他のスレーブ通信装置から第２信号ラインに出力された第２信号を検出する第２検出部とを備える。データ通信部は、第１信号が検出された後に第２検出部によって第２信号が検出された回数に基づくタイミングで、データ通信を開始する。【選択図】図３
2020145525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置との間でデータ通信を行う複数の通信装置のうちのスレーブ通信装置であって、
前記複数の通信装置のうちのマスタ通信装置との間に接続された第１信号ラインに出力された第１信号を検出する第１検出部と、
前記第１信号が検出された後に、前記データ通信を行うデータ通信部と、
前記データ通信が終了するときに、前記複数の通信装置に接続された第２信号ラインに第２信号を出力する第２信号出力部と、
前記第１信号が検出された後に、前記複数の通信装置のうちの他のスレーブ通信装置から前記第２信号ラインに出力された前記第２信号を検出する第２検出部と
を備え、
前記データ通信部は、前記第１信号が検出された後に前記第２検出部によって前記第２信号が検出された回数に基づくタイミングで、前記データ通信を開始する
スレーブ通信装置。
【請求項２】
前記データ通信部は、前記第１信号が検出された後に前記第２検出部によって前記第２信号が予め定められた回数検出された場合に、前記データ通信を開始する
請求項１に記載のスレーブ通信装置。
【請求項３】
前記予め定められた回数を示す情報をユーザが入力するための入力部
をさらに備える請求項２に記載のスレーブ通信装置。
【請求項４】
前記第２信号出力部は、前記データ通信を行っている間にわたって、前記第２信号ラインに前記第２信号を出力する
請求項１に記載のスレーブ通信装置。
【請求項５】
前記データ通信部は、前記第２検出部によって前記他のスレーブ通信装置から出力された前記第２信号が検出されているときは、前記データ通信を開始しない
請求項４に記載のスレーブ通信装置。
【請求項６】
前記第２信号が検出された回数に基づくタイミングで前記データ通信を行わない場合に前記データ通信部は前記データ通信を開始せずに、前記第２信号出力部は前記第２信号を前記第２信号ラインに出力する
請求項１から５のいずれか一項に記載のスレーブ通信装置。
【請求項７】
前記第１信号は、前記マスタ通信装置から前記第１信号ラインに出力され、
前記マスタ通信装置から前記第１信号ラインに前記第１信号が出力された後に、前記複数の通信装置に含まれる前記スレーブ通信装置の数に対応する回数だけ前記第２信号が前記第２信号ラインに出力された場合に、新たな前記第１信号が前記マスタ通信装置から前記第１信号ラインに出力される
請求項１から６のいずれか一項に記載のスレーブ通信装置。
【請求項８】
前記第１信号は、予め定められた周期で、前記マスタ通信装置から前記第１信号ラインに出力される
請求項１から６のいずれか一項に記載のスレーブ通信装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のスレーブ通信装置と、
前記マスタ通信装置とを備えるシステム。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載のスレーブ通信装置と、
前記マスタ通信装置と
を備え、
前記マスタ通信装置は、
前記第１信号を前記第１信号ラインに出力する第１信号出力部と、
前記スレーブ通信装置から前記第２信号ラインに出力された前記第２信号を検出する第２信号検出部と
を備え、
前記第１信号出力部は、前記第１信号を前記第１信号ラインに出力した後に、前記第２信号検出部により前記第２信号が、前記複数の通信装置のうちの前記スレーブ通信装置の数に対応する予め定められた回数検出された場合に、新たな前記第１信号を前記第１信号ラインに出力する
システム。
【請求項１１】
外部装置との間でデータ通信を行う複数の通信装置のうちのマスタ通信装置であって、
前記データ通信を行う期間の開始タイミングを示す第１信号を、前記複数の通信装置に接続された第１信号ラインに出力する第１信号出力部と、
前記複数の通信装置に接続された第２信号ラインに前記複数の通信装置のうちの他の通信装置であるスレーブ通信装置から出力された、前記スレーブ通信装置が前記データ通信を終了するときに前記スレーブ通信装置から出力される第２信号を検出する第２信号検出部と
を備え、
前記第１信号出力部は、前記第１信号ラインに前記第１信号を出力した後に、前記第２信号検出部により前記第２信号が予め定められた回数検出された場合に、新たな前記第１信号を前記第１信号ラインに出力する
マスタ通信装置。
【請求項１２】
前記予め定められた回数は、前記複数の通信装置の数に対応する
請求項１１に記載のマスタ通信装置。
【請求項１３】
前記予め定められた回数を示す情報をユーザが入力するための入力部
をさらに備える請求項１１又は１２に記載のマスタ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スレーブ通信装置、システム、及びマスタ通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
取得した電源や蓄積された電源状態をみて、電源への負荷を調整または軽減可能なセンシングアルゴリズムを備え、装置の状態監視、情報取得、取得情報の通信周期、取得情報の精度等を最適となるよう制御するセンシング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２０１７−９３０５号公報
［特許文献２］  特開２０１３−６１１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数の通信装置が外部装置とデータ通信を行う場合に、複数の通信装置が外部装置と安定的に通信できるとともに、複数の通信装置が外部機器と通信する通信期間内で効率的に通信できることが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、外部装置との間でデータ通信を行う複数の通信装置のうちのスレーブ通信装置が提供される。スレーブ通信装置は、複数の通信装置のうちのマスタ通信装置との間に接続された第１信号ラインに出力された第１信号を検出する第１検出部を備える。スレーブ通信装置は、第１信号が検出された後に、データ通信を行うデータ通信部を備える。スレーブ通信装置は、データ通信が終了するときに、複数の通信装置に接続された第２信号ラインに第２信号を出力する第２信号出力部を備える。スレーブ通信装置は、第１信号が検出された後に、複数の通信装置のうちの他のスレーブ通信装置から第２信号ラインに出力された第２信号を検出する第２検出部を備える。データ通信部は、第１信号が検出された後に第２検出部によって第２信号が検出された回数に基づくタイミングで、データ通信を開始する。
【０００５】
データ通信部は、第１信号が検出された後に第２検出部によって第２信号が予め定められた回数検出された場合に、データ通信を開始してよい。
【０００６】
スレーブ通信装置は、予め定められた回数を示す情報をユーザが入力するための入力部をさらに備えてよい。
【０００７】
第２信号出力部は、データ通信を行っている間にわたって、第２信号ラインに第２信号を出力してよい。
【０００８】
データ通信部は、第２検出部によって他のスレーブ通信装置から出力された第２信号が検出されているときは、データ通信を開始しなくてよい。
【０００９】
第２信号が検出された回数に基づくタイミングでデータ通信を行わない場合にデータ通信部はデータ通信を開始せずに、第２信号出力部は第２信号を第２信号ラインに出力してよい。
【００１０】
第１信号は、マスタ通信装置から第１信号ラインに出力されてよい。マスタ通信装置から第１信号ラインに第１信号が出力された後に、複数の通信装置に含まれるスレーブ通信装置の数に対応する回数だけ第２信号が第２信号ラインに出力された場合に、新たな第１信号がマスタ通信装置から第１信号ラインに出力されてよい。
【００１１】
第１信号は、予め定められた周期で、マスタ通信装置から第１信号ラインに出力されてよい。
【００１２】
第２の形態において、上記のスレーブ通信装置と、マスタ通信装置とを備えるシステムが提供される。
【００１３】
第３の形態において、上記のスレーブ通信装置と、マスタ通信装置とを備えるシステムが提供される。マスタ通信装置は、第１信号を第１信号ラインに出力する第１信号出力部と、スレーブ通信装置から第２信号ラインに出力された第２信号を検出する第２信号検出部とを備える。第１信号出力部は、第１信号を第１信号ラインに出力した後に、第２信号検出部により第２信号が、複数の通信装置のうちのスレーブ通信装置の数に対応する予め定められた回数検出された場合に、新たな第１信号を第１信号ラインに出力する。
【００１４】
第４の形態において、外部装置との間でデータ通信を行う複数の通信装置のうちのマスタ通信装置が提供される。マスタ通信装置は、データ通信を行う期間の開始タイミングを示す第１信号を、複数の通信装置に接続された第１信号ラインに出力する第１信号出力部を備える。マスタ通信装置は、複数の通信装置に接続された第２信号ラインに複数の通信装置のうちの他の通信装置であるスレーブ通信装置から出力された、スレーブ通信装置がデータ通信を終了するときにスレーブ通信装置から出力される第２信号を検出する第２信号検出部を備える。第１信号出力部は、第１信号ラインに第１信号を出力した後に、第２信号検出部により第２信号が予め定められた回数検出された場合に、新たな第１信号を第１信号ラインに出力する。
【００１５】
予め定められた回数は、スレーブ通信装置の数に対応してよい。
【００１６】
マスタ通信装置は、予め定められた回数を示す情報をユーザが入力するための入力部をさらに備えてよい。
【００１７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係るシステム１０の全体構成を概略的に示す。
【図２】副制御装置４０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図３】副制御装置４０と主制御装置３０との間のデータ通信シーケンスの一例を示す。
【図４】通信期間の制御モードが期間固定モードに設定されていない場合のデータ通信シーケンスの一例を示す。
【図５】スレーブ副制御装置が主制御装置３０とデータ通信を行う処理に関するフローチャートである。
【図６】マスタ副制御装置４０である副制御装置４０ａが主制御装置３０とデータ通信を行う処理に関するフローチャートである。
【図７】副制御装置４０ａにおけるに通信フラグ信号に関する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、一実施形態に係るシステム１０の全体構成を概略的に示す。システム１０は、主制御装置３０と、副制御装置４０ａと、副制御装置４０ｂと、副制御装置４０ｃと、同期信号ライン１１０と、通信フラグ信号ライン１２０と、通信ライン９０とを備える。本実施形態の説明において、副制御装置４０ａ、副制御装置４０ｂ、及び副制御装置４０ｃを、「副制御装置４０」と総称する場合がある。主制御装置３０は、副制御装置４０の外部装置の一例である。
【００２１】
副制御装置４０は、通信ライン９０により主制御装置３０に接続される。副制御装置４０のそれぞれは、主制御装置３０との間で、通信ライン９０を通じてデータ通信を行う。通信ライン９０を通じたデータ通信方式としては、例えばＵＡＲＴ、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＡＥＳ／ＥＢＵ、Ｓ／ＰＤＩＦ、ＨＤＭＩ（登録商標）等のシリアル通信を適用できる。通信ライン９０が伝送する信号は、電気信号であってよいし、光信号であってよい。
【００２２】
主制御装置３０は、特定の機能を有する。主制御装置３０は、システム１０の全体の管理機能や、システム１０が提供するべき主機能を提供する。副制御装置４０は、主制御装置３０とは異なる副機能を提供する。また、副制御装置４０ａ、副制御装置４０ｂ及び副制御装置４０ｃは、互いに異なる副機能を提供する。
【００２３】
副制御装置４０は、例えばＩｏＴデバイスであってよい。副制御装置４０は、例えば、カメラ機能、センサ機能等の機能を有する。副制御装置４０は、それぞれが生成したデータを、通信ライン９０を通じて主制御装置３０に送信する。主制御装置３０は、副制御装置４０から送信されるデータを収集する。副制御装置４０は、主制御装置３０とデータ通信を行う１回のデータ通信期間内で、予め定められた順番で順次に１回ずつ主制御装置３０とデータ通信するよう設定されている。
【００２４】
例えば、副制御装置４０のそれぞれには、副制御装置４０ａ、副制御装置４０ｂ、副制御装置４０ｃの順番で主制御装置３０とデータ通信するよう設定されている。副制御装置４０ｂは、副制御装置４０ａと主制御装置３０とのデータ通信が完了したことを検出すると、主制御装置３０とのデータ通信を開始する。副制御装置４０ｃは、副制御装置４０ｂと主制御装置３０とのデータ通信が完了したことを検出すると、主制御装置３０とのデータ通信を開始する。
【００２５】
副制御装置４０ａ、副制御装置４０ｂ、及び副制御装置４０ｃのそれぞれには、同期信号ライン１１０及び通信フラグ信号ライン１２０が接続されている。副制御装置４０ａは、副制御装置４０と主制御装置３０との間のデータ通信期間を管理するための同期信号を出力するマスタ副制御装置である。システム１０には、マスタ副制御装置が１個設けられる。副制御装置４０ｂ及び副制御装置４０ｃは、同期信号に従って主制御装置３０と通信するスレーブ副制御装置である。システム１０には、スレーブ副制御装置が１個以上設けられる。副制御装置４０ａは、データ通信期間が開始するときに、同期信号を同期信号ライン１１０に出力する。副制御装置４０ｂ及び副制御装置４０ｃは、同期信号を起点として予め定められた順番で主制御装置３０と通信する。
【００２６】
通信フラグ信号ライン１２０は、副制御装置４０が主制御装置３０と実際にデータ通信を行っていることを示す通信フラグ信号を伝送する。具体的には、副制御装置４０ａは、データ通信期間が開始すると、同期信号ライン１１０に同期信号を出力するとともに、通信フラグ信号ライン１２０に通信フラグ信号を出力する。副制御装置４０ａは、主制御装置３０との間のデータ通信が完了すると、通信フラグ信号ライン１２０への通信フラグ信号の出力を停止する。
【００２７】
副制御装置４０ｂは、同期信号を検出すると通信フラグ信号ライン１２０を監視し、通信フラグ信号ライン１２０から通信フラグ信号が検出されている状態から通信フラグ信号が検出されていない状態への遷移が１回生じた場合に、主制御装置３０とのデータ通信を開始する。副制御装置４０ｃは、同期信号を検出すると通信フラグ信号ライン１２０を監視し、通信フラグ信号ライン１２０から通信フラグ信号が検出されている状態から通信フラグ信号が検出されていない状態への遷移が２回生じた場合に、主制御装置３０とのデータ通信を開始する。
【００２８】
システム１０によれば、主制御装置３０が複数の副制御装置４０との間で同時にデータ通信が発生することを抑制することができるので、主制御装置３０の単位時間あたりの処理能力を超えて副制御装置４０からデータが送信されることを抑制することができる。また、データ通信期間内で最初に副制御装置４０ａがデータ通信を開始してから副制御装置４０ｃがデータ通信を終了するまでの時間を短縮することができる。
【００２９】
システム１０は、副制御装置４０を必要に応じて追加又は削除可能に構成される。例えば、主制御装置３０、副制御装置４０ａ及び副制御装置４０ｂを備えるシステムを含む製品を顧客に提供する。その後、顧客のニーズに合わせて新たな機能を持つ製品を顧客に提供する必要がある場合に、既存のシステムに副制御装置４０ｃを追加したシステム１０を含む製品を顧客に提供する。このとき、上述したように副制御装置４０ｃにはデータ通信期間において主制御装置３０と通信する順番を示す情報を設定すればよく、データ通信に関する制御について主制御装置３０を再設計する必要がない。
【００３０】
図２は、副制御装置４０の機能ブロック構成の一例を示す。副制御装置４０は、通信制御インタフェース回路２００と、処理部２４０と、データ通信部２５０と、入力部２８０とを備える。通信制御インタフェース回路２００は、同期信号インタフェース回路２１０と、通信フラグ信号インタフェース回路２２０と、インタフェース制御部２３０とを備える。
【００３１】
処理部２４０は、副制御装置４０の各部を統括制御する。処理部２４０は、マイクロプロセッサ等の演算装置により実現されてよい。処理部２４０はマイクロコンピュータであってよい。処理部２４０は、通信制御インタフェース回路２００のインタフェース制御部２３０を制御することにより、同期信号インタフェース回路２１０及び通信フラグ信号インタフェース回路２２０を制御する。処理部２４０は、主制御装置３０に送信されるデータを生成して、データ通信部２５０に供給する。データ通信部２５０は、主制御装置３０との通信を担う。例えば、データ通信部２５０は、通信ライン９０を通じてシリアル通信により主制御装置３０にデータを送信する。
【００３２】
同期信号インタフェース回路２１０は、同期信号出力部２１２と、第１アンプ部２１４と、第１スイッチ部２１６と、第１プルアップ抵抗２１８とを備える。通信フラグ信号インタフェース回路２２０は、フラグ信号出力部２２２と、第２アンプ部２２４と、第２スイッチ部２２６と、第２プルアップ抵抗２２８とを備える。インタフェース制御部２３０は、同期信号検出部２３１と、通信フラグ信号検出部２３２とを備える。
【００３３】
副制御装置４０は、ユーザ設定により、マスタ副制御装置及びスレーブ副制御装置のいずれかとして動作する。まず、副制御装置４０がマスタ副制御装置として動作する場合の同期信号インタフェース回路２１０及びインタフェース制御部２３０の動作を説明する。副制御装置４０がマスタ副制御装置として動作する場合、同期信号インタフェース回路２１０は、オープンドレイン出力回路として使用される。同期信号出力部２１２の出力は、同期信号ライン１１０に接続されている。第１スイッチ部２１６の一端は同期信号出力部２１２の出力に電気的に接続され、他端は第１プルアップ抵抗２１８の一端に電気的に接続されている。第１プルアップ抵抗２１８の他端は、電源ＶＤＤに電気的に接続される。インタフェース制御部２３０は、第１スイッチ部２１６をオン状態にして、第１プルアップ抵抗２１８を有効にする。
【００３４】
インタフェース制御部２３０は、同期信号出力部２１２のゲート端子を制御することにより、同期信号出力部２１２の出力信号レベルをＬレベルにドライブする。インタフェース制御部２３０は、同期信号出力部２１２のドライブ状態を制御することで、パルス状の同期信号を出力する。
【００３５】
次に、副制御装置４０がスレーブ副制御装置として動作する場合の同期信号インタフェース回路２１０及びインタフェース制御部２３０の動作を説明する。第１アンプ部２１４の入力は、同期信号ライン１１０に接続されている。第１アンプ部２１４は、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルを示す信号を、インタフェース制御部２３０に入力する。同期信号検出部２３１は、第１アンプ部２１４から入力された信号に基づいて、同期信号ライン１１０の信号レベルを判断する。同期信号検出部２３１は、同期信号ライン１１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移したことを検出することによって、同期信号を検出する。また、インタフェース制御部２３０は、第１スイッチ部２１６をオフ状態にして、第１プルアップ抵抗２１８を無効にする。
【００３６】
次に、通信フラグ信号インタフェース回路２２０の動作について説明する。フラグ信号出力部２２２の出力は、通信フラグ信号ライン１２０に接続されている。第２スイッチ部２２６の一端はフラグ信号出力部２２２の出力に電気的に接続され、他端は第２プルアップ抵抗２２８の一端に電気的に接続されている。第２プルアップ抵抗２２８の他端は、電源ＶＤＤに電気的に接続されている。
【００３７】
副制御装置４０がマスタ副制御装置として動作する場合、インタフェース制御部２３０は、第２スイッチ部２２６をオン状態にして、第２プルアップ抵抗２２８を有効にする。副制御装置４０がスレーブ副制御装置として動作する場合、インタフェース制御部２３０は、第２スイッチ部２２６をオフ状態にして、第２プルアップ抵抗２２８を無効にする。
【００３８】
インタフェース制御部２３０は、データ通信部２５０が通信している間、フラグ信号出力部２２２のゲート端子を制御することにより、フラグ信号出力部２２２の出力信号レベルをＬレベルにドライブする。インタフェース制御部２３０は、フラグ信号出力部２２２のドライブ状態を切り換えることで、通信フラグ信号ライン１２０に通信フラグ信号を出力する。
【００３９】
第２アンプ部２２４の入力は、通信フラグ信号ライン１２０に接続されている。第２アンプ部２２４は、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルを示す信号を、インタフェース制御部２３０に入力する。同期信号検出部２３１は、第２アンプ部２２４から入力された信号に基づいて、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルを判断する。通信フラグ信号検出部２３２は、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移したことを検出することによって、通信フラグ信号を検出する。
【００４０】
入力部２８０は、副制御装置４０の識別情報、副制御装置４０の数、及び副制御装置４０の動作モードを示す情報をユーザが入力するための部材である。入力部２８０は、例えば、スイッチなどの操作部材によって実現されてよい。スイッチとしては、ディップスイッチ、ロータリスイッチ、ボタンスイッチ等を例示することができる。
【００４１】
副制御装置４０の識別情報は、副制御装置４０の間で重複しない一意の情報である。動作モードは、副制御装置４０がマスタ副制御装置として動作することを示すマスタモードと、スレーブ副制御装置として動作することを示すスレーブモードとを含んでよい。また、動作モードは、副制御装置４０のデータ通信期間を固定するか否かを示す制御モードを含んでよい。制御モード及び副制御装置４０の数を示す情報は、副制御装置４０がマスタモードで動作する場合にのみ必要とされる。
【００４２】
次に、副制御装置４０がスレーブ副制御装置として動作する場合の各部の動作を説明する。データ通信部２５０は、同期信号検出部２３１によって同期信号ライン１１０から同期信号が検出された後に、データ通信を行う。データ通信を行うタイミングについては後述する。フラグ信号出力部２２２は、データ通信が終了するときに、副制御装置４０に接続された通信フラグ信号ライン１２０に、データ通信が終了することを示す信号を出力する。例えば、フラグ信号出力部２２２は、データ通信を行っている間にわたって、通信フラグ信号ライン１２０に通信フラグ信号を出力する。通信フラグ信号の立ち上がり又は通信フラグ信号の立ち下がりを、データ通信が終了することを示す信号とみなしてよい。
【００４３】
通信フラグ信号検出部２３２は、同期信号ライン１１０から同期信号が検出された後に、通信フラグ信号ライン１２０に副制御装置４０のうちの他の副制御装置４０ｂから出力された通信フラグ信号を検出する。データ通信部２５０は、同期信号が検出された後に通信フラグ信号検出部２３２によって通信フラグ信号が検出された回数に基づくタイミングで、データ通信を開始する。例えば、データ通信部２５０は、同期信号が検出された後に通信フラグ信号検出部２３２によって通信フラグ信号が予め定められた回数検出された場合に、データ通信を開始する。
【００４４】
予め定められた回数を示す情報は、入力部２８０を通じてユーザから入力される。予め定められた回数は、入力部２８０を通じて入力された副制御装置４０の識別情報に基づいて一意に定まる値であってよい。処理部２４０は、副制御装置４０の識別情報に基づいて、予め定められた回数を示す情報を決定する。
【００４５】
なお、データ通信部２５０は、通信フラグ信号検出部２３２によって他の副制御装置４０ｂから出力された通信フラグ信号が検出されているときは、データ通信を開始しない。また、通信フラグ信号が検出された回数に基づくタイミングでデータ通信を行わない場合には、データ通信部２５０はデータ通信を開始せずに、フラグ信号出力部２２２が通信フラグ信号を通信フラグ信号ライン１２０に出力する。
【００４６】
次に、副制御装置４０がマスタ副制御装置として動作する場合について説明する。副制御装置４０は、同期信号ライン１１０に同期信号を出力する。具体的には、処理部２４０は、インタフェース制御部２３０を制御して、同期信号出力部２１２から同期信号を同期信号ライン１１０に出力させる。
【００４７】
通信フラグ信号検出部２３２は、スレーブ副制御装置から通信フラグ信号ライン１２０に出力された通信フラグ信号を検出する。同期信号出力部２１２は、同期信号ライン１１０に同期信号を出力した後に、通信フラグ信号検出部２３２により通信フラグ信号が予め定められた回数検出された場合に、新たな同期信号を同期信号ライン１１０に出力する。通信期間の制御モードが期間固定モードに設定されていない場合、通信フラグ信号検出部２３２により通信フラグ信号が予め定められた回数検出されことに応じて、新たな同期信号を同期信号ライン１１０に出力する。
【００４８】
なお、予め定められた回数は、副制御装置４０の数であってよい。予め定められた回数は、副制御装置４０の数に対応する回数であってよい。副制御装置４０の数は、「スレーブ副制御装置の数に対応する回数」にも該当する。スレーブ副制御装置の数は、副制御装置４０の数から１を引くことによって算出される。したがって、入力部２８０には、副制御装置の数及びスレーブ副制御装置の数のいずれかを示す情報が入力されればよい。
【００４９】
これにより、マスタ副制御装置として動作する副制御装置４０から同期信号ライン１１０に同期信号が出力された後に、通信フラグ信号ライン１２０に通信フラグ信号が副制御装置４０に含まれるスレーブ副制御装置の数に対応する回数出力された場合に、新たな同期信号が副制御装置４０ａから同期信号ライン１１０に出力される。
【００５０】
なお、通信期間の制御モードが期間固定モードに設定されている場合、同期信号出力部２１２は、予め定められた周期で同期信号ライン１１０に同期信号を出力する。処理部２４０は、副制御装置４０の数に基づいて周期を決定する。例えば、処理部２４０は、主制御装置３０とデータ通信を行うために各副制御装置４０にそれぞれ割り当てられる通信時間に副制御装置４０の数を乗じた値を、周期として決定する。
【００５１】
なお、同期信号は、第１信号の一例である。通信フラグ信号は、第２信号の一例である。同期信号ライン１１０は、第１信号ラインの一例である。通信フラグ信号ライン１２０は、第２信号ラインの一例である。同期信号出力部２１２は、第１信号出力部の一例である。フラグ信号出力部２２２は、第２信号出力部の一例である。
【００５２】
図３は、副制御装置４０と主制御装置３０との間のデータ通信シーケンスの一例を示す。図３は、通信期間の制御モードが期間固定モードに設定されている場合のデータ通信シーケンスを示す。期間固定モードにおいて、マスタ副制御部である副制御装置４０ａは、予め定められた周期Ｔで、同期信号を出力する。同期信号はパルス信号である。なお、本実施形態において、同期信号のことを同期パルス信号と呼ぶ場合がある。
【００５３】
副制御装置４０ａの処理部２４０は、入力部２８０から入力された副制御装置４０の個数情報に基づいて周期Ｔを決定する。副制御装置４０ａの処理部２４０は、決定した周期Ｔでインタフェース制御部２３０を制御して、同期信号出力部２１２を駆動して、同期パルス信号を同期信号ライン１１０に出力させる。これにより、同期信号ライン１１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移する。
【００５４】
副制御装置４０ａの処理部２４０は、同期パルス信号を同期信号ライン１１０に出力させると、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を開始させる。なお、システム１０における主制御装置３０と副制御装置４０との間のデータ通信は、副制御装置４０からデータ通信が開始される。副制御装置４０ａの処理部２４０は、データ通信部２５０がデータ通信を行っている間、通信フラグ信号インタフェース回路２２０を制御して、フラグ信号出力部２２２から通信フラグ信号を通信フラグ信号ライン１２０に出力させ続ける。これにより、データ通信部２５０がデータ通信を行っている間、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルはＬレベルの状態となり、データ通信が終了すると、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルはＬレベルからＨレベルに遷移する。
【００５５】
スレーブ副制御部である副制御装置４０ｂ及び副制御装置４０ｃにおいて、同期信号検出部２３１は、第１アンプ部２１４を通じて入力される同期信号ライン１１０の信号レベルを監視する。具体的には、同期信号検出部２３１が同期信号ライン１１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移したことを検出すると、通信フラグ信号検出部２３２は、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルの監視を開始する。なお、同期パルス信号の検出は、同期信号ライン１１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルへの遷移を検出することによって行われる。
【００５６】
副制御装置４０ｂには、副制御装置４０ｂに入力された識別情報に基づいて、副制御装置４０の中で２番目にデータ通信を行うことが設定される。この場合、通信開始を判定するための設定値として「１」が設定される。一般に、副制御装置４０の中でＮ番目にデータ通信を行う副制御装置４０には、設定値として「Ｎ−１」が設定される。
【００５７】
副制御装置４０ｂにおいて、処理部２４０は、同期パルス信号が検出されてから、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移した回数が設定値「１」に一致した場合、通信フラグ信号インタフェース回路２２０を制御して、フラグ信号出力部２２２からＨレベルの通信フラグ信号を通信フラグ信号ライン１２０へ出力させる。また、処理部２４０は、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を開始させる。処理部２４０は、データ通信部２５０がデータ通信を行っている間、通信フラグ信号をフラグ信号出力部２２２に出力させ続ける。
【００５８】
副制御装置４０ｃには、副制御装置４０ｃに入力された識別情報に基づいて、副制御装置４０の中で３番目にデータ通信を行うことが設定される。この場合、通信開始を判定するための設定値として「２」が設定される。
【００５９】
副制御装置４０ｃにおいて、処理部２４０は、同期パルス信号が検出されてから、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移した回数が設定値「２」に一致した場合、処理部２４０は、通信フラグ信号インタフェース回路２２０を制御して、フラグ信号出力部２２２から通信フラグ信号を通信フラグ信号ライン１２０へ出力させる。また、処理部２４０は、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を開始させる。処理部２４０は、データ通信部２５０がデータ通信を行っている間、通信フラグ信号をフラグ信号出力部２２２に出力させ続ける。
【００６０】
マスタ副制御部である副制御装置４０ａにおいて、処理部２４０は、同期信号出力部２１２から同期パルス信号を出力した後、周期Ｔの時間が経過すると、新たにな同期パルス信号を同期信号出力部２１２に出力させる。副制御装置４０ａが同期パルス信号を出力した後の副制御装置４０のそれぞれの動作は、上述した動作と同じであるので、説明を省略する。
【００６１】
図３に示されるデータ通信シーケンスによれば、副制御装置４０ｂは、副制御装置４０ａのデータ通信が終了したことに応じてデータ通信を開始し、副制御装置４０ｃは副制御装置４０ｂのデータ通信が終了したことに応じてデータ通信を開始する。このため、副制御装置４０のデータ通信期間が重ならないようにしつつ、副制御装置４０ａがデータ通信を開始してから副制御装置４０ｃがデータ通信を終了するまでの時間を短くすることができる。例えば、主制御装置３０は、次のデータ通信期間が開始するまでの間に、主制御装置３０の主機能に関する処理を実行したり、スリープ状態に遷移したりすることができる。
【００６２】
なお、副制御装置４０ａ及び副制御装置４０ｂが主制御装置３０とデータ通信を行う時間が短かった場合、副制御装置４０ｃは、次のデータ通信期間が開始するまでの間、主制御装置３０と長時間にわたってデータ通信を行うことができる。そのため、副制御装置４０ｃは、大量のデータを主制御装置３０に送信することができる。したがって、副制御装置４０は、周期Ｔのデータ通信期間を有効に利用して主制御装置３０とデータ通信を行うことができる。
【００６３】
なお、副制御装置４０には、データ通信を行うことが最低限保証されるべき保証時間ＴＥが定められてよい。副制御装置４０の数がＭである場合、副制御装置４０のそれぞれは、後に主制御装置３０とデータ通信を開始する他の副制御装置４０が最低限ＴＥだけ主制御装置３０と通信できるように、同期信号を検出してからＴ−（Ｍ−Ｎ）×ＴＥの時間が経過するまでの間に限り、保証時間ＴＥを超えて主制御装置３０とデータ通信を継続できるとしてよい。
【００６４】
図４は、通信期間の制御モードが期間固定モードに設定されていない場合のデータ通信シーケンスの一例を示す。このデータ通信シーケンスは、データ通信期間が可変である点で、図３に示すデータ通信シーケンスと異なる。
【００６５】
マスタ副制御部である副制御装置４０ａにおいて、処理部２４０は、同期信号出力部２１２に、同期信号ライン１１０へ同期パルス信号を出力させる。処理部２４０は、同期パルス信号を出力させると、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を開始させる。処理部２４０は、データ通信部２５０がデータ通信を行っている間、フラグ信号出力部２２２から通信フラグ信号を通信フラグ信号ライン１２０に出力させ続ける。
【００６６】
副制御装置４０ｂ及び副制御装置４０ｃにおいて、同期信号検出部２３１は、同期信号ライン１１０の信号レベルを監視する。同期信号検出部２３１は、同期信号ライン１１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移したことを検出すると、通信フラグ信号検出部２３２通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルの監視を開始する。
【００６７】
副制御装置４０ｂにおいて、処理部２４０は、同期パルス信号が検出されてから、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移した回数が設定値「１」に一致した場合、通信フラグ信号インタフェース回路２２０を制御して、フラグ信号出力部２２２からＨレベルの通信フラグ信号を通信フラグ信号ライン１２０へ出力させる。また、処理部２４０は、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を開始させる。処理部２４０は、データ通信部２５０がデータ通信を行っている間、通信フラグ信号をフラグ信号出力部２２２に出力させ続ける。
【００６８】
副制御装置４０ｃにおいて、処理部２４０は、同期パルス信号が検出されてから、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移した回数が設定値「２」に一致した場合、通信フラグ信号インタフェース回路２２０を制御して、フラグ信号出力部２２２から通信フラグ信号を通信フラグ信号ライン１２０へ出力させる。また、処理部２４０は、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を開始させる。処理部２４０は、データ通信部２５０がデータ通信を行っている間、通信フラグ信号をフラグ信号出力部２２２に出力させ続ける。
【００６９】
マスタ副制御部である副制御装置４０ａにおいて、処理部２４０は、同期信号出力部２１２から同期パルス信号を出力した後、通信フラグ信号ライン１２０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに遷移した回数が副制御装置４０の総数３に一致した場合、新たに同期パルス信号を同期信号出力部２１２に出力させる。副制御装置４０ａが同期パルス信号を出力した後の副制御装置４０のそれぞれの動作は、上述した動作と同じであるので説明を省略する。
【００７０】
図４に示されるデータ通信シーケンスによれば、副制御装置４０ｃが主制御装置３０とのデータ通信が終了すると直ぐに副制御装置４０ａがデータ通信を開始することができる。このように、副制御装置４０は図３に示す周期Ｔを待たずに主制御装置３０と次のデータ通信を開始することができるので、主制御装置３０と副制御装置４０との間のデータ通信量を増大させることができる。
【００７１】
図５は、スレーブ副制御装置である副制御装置４０ｂ及び副制御装置４０ｃが主制御装置３０とデータ通信を行う処理に関するフローチャートである。本フローチャートの処理は、主として副制御装置４０ｂ及び副制御装置４０ｃの処理部２４０の制御により、直接または間接的に実行される。
【００７２】
Ｓ４０２において、処理部２４０は、同期信号検出部２３１により検出される同期信号ライン１１０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移したか否かを判断する。同期信号ライン１１０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移していない場合、Ｓ４０２の処理を繰り返す。
【００７３】
同期信号ライン１１０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移した場合、Ｓ４０４において、処理部２４０は、送信完了カウントＮを０にする。Ｓ４０６において、処理部２４０は、通信フラグ信号検出部２３２により検出される通信フラグ信号ライン１２０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移したか否かを判断する。通信フラグ信号ライン１２０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移していない場合、Ｓ４０６の処理を繰り返す。
【００７４】
通信フラグ信号ライン１２０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移した場合、Ｓ４０８において、処理部２４０は、送信完了カウントＮをカウントアップする。Ｓ４１０において、送信完了カウントＮが自装置の識別情報に基づく設定値に一致するか否かを判断する。送信完了カウントＮが設定値に一致しない場合、Ｓ４０２に処理を移行する。
【００７５】
送信完了カウントＮが設定値に一致する場合、処理部２４０は、Ｓ４１２において、フラグ信号出力部２２２を制御して、通信フラグ信号ライン１２０をＬレベルにドライブさせる。Ｓ４１４において、処理部２４０は、主制御装置３０とデータ通信を行う必要があるか否かを判断する。主制御装置３０とデータ通信を行う必要がない場合、Ｓ４１８に処理を移行する。
【００７６】
主制御装置３０とデータ通信を行う必要がある場合、処理部２４０は、Ｓ４１６において、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を行わせる。主制御装置３０とのデータ通信が終了すると、Ｓ４１８において、処理部２４０は、フラグ信号出力部２２２を制御して、通信フラグ信号ライン１２０のドライブを終了させる。これにより、通信フラグ信号ライン１２０はＨレベルに戻る。
【００７７】
図６は、マスタ副制御装置４０である副制御装置４０ａが主制御装置３０とデータ通信を行う処理に関するフローチャートである。本フローチャートの処理は、主として副制御装置４０ａの処理部２４０の制御により、直接または間接的の実行される。
【００７８】
Ｓ５００において、処理部２４０はタイマをスタートする。タイマは、副制御装置４０が主制御装置３０と周期Ｔの時間が経過するときにタイムアップする。
【００７９】
Ｓ５０２において、処理部２４０は、インタフェース制御部２３０を制御して第１スイッチ部２１６を制御させて、同期信号ライン１１０に同期パルス信号を出力させるとともに、Ｓ５０４において、インタフェース制御部２３０を制御してフラグ信号出力部２２２を制御させて、通信フラグ信号ライン１２０をＬレベルにドライブさせる。Ｓ５０６において、処理部２４０は、主制御装置３０とデータ通信を行う必要があるか否かを判断する。主制御装置３０とデータ通信を行う必要がない場合、Ｓ５１０に移行する。
【００８０】
主制御装置３０とデータ通信を行う必要がある場合、処理部２４０は、Ｓ５０８において、データ通信部２５０に主制御装置３０とのデータ通信を行わせる。主制御装置３０とのデータ通信が終了すると、Ｓ５１０において、処理部２４０は、フラグ信号出力部２２２を制御して、通信フラグ信号ライン１２０のドライブを終了させる。これにより、通信フラグ信号ライン１２０はＨレベルに戻る。続く処理Ｂについては図７に関連して説明する。
【００８１】
図７は、副制御装置４０ａにおける通信フラグ信号に関する処理を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、主として副制御装置４０ａの処理部２４０の制御により、直接又は間接的に実行される。本フローチャートの処理は、同期信号出力部２１２が同期パルス信号を出力した場合に開始される。
【００８２】
Ｓ６０２において、処理部２４０は、送信完了カウントＮを０にする。Ｓ６０４において、処理部２４０は、通信フラグ信号検出部２３２により検出される通信フラグ信号ライン１２０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移したか否かを判断する。
【００８３】
通信フラグ信号ライン１２０の状態がＬレベルからＨレベルに遷移した場合、Ｓ６０２において、処理部２４０は、送信完了カウントＮをカウントアップする。Ｓ６０８において、処理部２４０は、送信完了カウントＮが副制御装置４０の数に一致しているか否かを判断する。送信完了カウントＮが副制御装置４０の数に一致していない場合、Ｓ６０４に処理を移行する。送信完了カウントＮが副制御装置４０の数に一致している場合、Ｓ６１０において、処理部２４０は、通信期間の制御モードが期間固定モードに設定されているか否かを判断する。期間固定モードである場合、Ｓ６１２において、処理部２４０は、図６のＳ５００でスタートしたタイマのタイムアップを待つ。タイマがタイムアップすると、図６のＳ５００に処理を移行する。Ｓ６１０の判断において、通信期間の制御モードが期間固定モードに設定されていない場合、タイマのタイムアップを待たずに図６のＳ５００に処理を移行する。
【００８４】
Ｓ６０４の判断において、通信フラグ信号の状態がＬレベルからＨレベルに遷移していない場合、Ｓ６１４において、処理部２４０は、図６のＳ５００でスタートしたタイマがタイムアップしたか否かを判断する。タイマがタイムアップしていない場合は、Ｓ６０４に処理を移行する。タイマがタイムアップしている場合、図６のＳ５００に処理を移行する。
【００８５】
以上に説明したシステム１０によれば、主制御装置３０は、主制御装置３０に接続されている副制御装置４０の個数を管理しなくても副制御装置４０と通信することができる。そのため、システム１０に副制御装置４０を追加しても、副制御装置４０との間の通信シーケンスを再設計する必要がない。また、複数の副制御装置４０が主制御装置３０とデータ通信を行うタイミングが重なることを避けることができるので、主制御装置３０は副制御装置４０と安定的にデータ通信を行うことができる。また、副制御装置４０から短時間でデータを収集することができる。これにより、データ通信期間内で効率的に副制御装置４０とデータ通信を行うことができる。
【００８６】
なお、システム１０は３個の副制御装置４０を備えるが、システム１０は２個以上の任意の数の副制御装置４０を備えてよい。
【００８７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８８】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８９】
１０  システム
３０  主制御装置
４０  副制御装置
９０  通信ライン
１１０  同期信号ライン
１２０  通信フラグ信号ライン
２００  通信制御インタフェース回路
２１０  同期信号インタフェース回路
２１２  同期信号出力部
２１４  第１アンプ部
２１６  第１スイッチ部
２１８  第１プルアップ抵抗
２２０  通信フラグ信号インタフェース回路
２２２  フラグ信号出力部
２２４  第２アンプ部
２２６  第２スイッチ部
２２８  第２プルアップ抵抗
２３０  インタフェース制御部
２３１  同期信号検出部
２３２  通信フラグ信号検出部
２４０  処理部
２５０  データ通信部
２８０  入力部
【図１】
2020145525.tif 000003
【図２】
2020145525.tif 000004
【図３】
2020145525.tif 000005
【図４】
2020145525.tif 000006
【図５】
2020145525.tif 000007
【図６】
2020145525.tif 000008
【図７】
2020145525.tif 000009