(57)【要約】【課題】予め決められたパターンから複数のエラーの要因を判断して調整を可能とした通信装置及び通信プログラムを提供する。【解決手段】予め決められたパターンのデータを送信部１１から伝送路１３へ送信し、そのデータを受信部１２で受信して、送信したデータと受信したデータを比較し、振幅不足とスルーレート不足を判定部１４で判定する。調整部１５は、振幅不足と判定された場合には振幅を現在よりも大きくするように送信部１１に対して設定し、スルーレート不足と判定された場合にはスルーレートの値を現在よりも大きくするように送信部１１に対して設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられたデータに対応する信号を伝送路に送信する送信手段と、伝送路を通じて送られてきた信号からデータを受信する受信手段と、前記送信手段から伝送路に送信した予め決められたパターンのデータに対応する信号を前記受信手段により受信して得たデータから送信した信号の振幅不足及びスルーレート不足を判定する判定手段を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記パターンとして、１のデータが複数続く列と０のデータが続く列、１と０のデータが交互に続く列を含み、前記判定手段は、送信したデータと受信したデータの一致度合いにより振幅不良を判定し、また、１と０が隣接するデータの一致度合いによりスルーレート不足を判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
さらに、前記判定手段により振幅不足と判定された場合に振幅を大きくする調整を行い、前記判定手段によりスルーレート不足と判定された場合にスルーレートを大きくする調整を行う調整手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
送信手段に対して予め決められたパターンのデータに対応する信号を送信させるとともに該信号を受信手段により受信して得たデータから、送信した信号の振幅不足及びスルーレート不足を判定する判定処理をコンピュータに実行させるものであることを特徴とする通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より伝送路を利用した通信を行う際には、通信品質を確認しておくことが必要である。例えば通信手段の初期不良のほか、伝送路が置かれている環境の違い、経年劣化、それぞれの装置におけるバラツキなど、種々の要因により通信品質はばらつくことから、通信品質の確認は重要である。
【０００３】
確認の方法として、予め決められたパターンの信号を送信し、その信号を受信してパターンが一致するか否かを判断する自己診断方法が行われている。例えば特許文献１では、ＳＡＴＡ（Ｓｅｒｉａｌ  ＡＴＡ）準拠のデータを用いて通信手段の自己診断を行っている。なお、特許文献１では自己診断に用いるデータの保持方法を工夫し、データを用意する時間を工夫しない場合に比べて短縮し、また、データの変更にも対応したものである。
【０００４】
従来の通信装置における自己診断方法では、送信したデータと受信したデータが一致するか否かを判断し、正常に通信できていることを確認している。シリアルの伝送路を用いた通信では、信号の振幅とスルーレートが通信品質を決める要素となる。送信手段を予め設定されている状態で使用する限りにおいては、その送信手段で通信の可否が分かればよく、自己診断においては送信したデータと受信したデータが一致するか否かを判断すればよい。しかし、ある設定ではエラーが生じていても、信号の振幅とスルーレートを調整すれば通常の通信が行える場合もある。また、振幅及びスルーレートを大きくすればするほど雑音の発生及びその雑音の周囲への影響が問題となり、ある設定で通信が正常に行えたとしても、その際の設定が適切とは言えない場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８７５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、予め決められたパターンから、信号の振幅やスルーレートなどの複数のエラーの要因を判断して調整を可能とした通信装置及び通信プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願請求項１に記載の発明は、与えられたデータに対応する信号を伝送路に送信する送信手段と、伝送路を通じて送られてきた信号からデータを受信する受信手段と、前記送信手段から伝送路に送信した予め決められたパターンのデータに対応する信号を前記受信手段により受信して得たデータから送信した信号の振幅不足及びスルーレート不足を判定する判定手段を有することを特徴とする通信装置である。
【０００８】
本願請求項２に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明における前記パターンとして、１のデータが複数続く列と０のデータが続く列、１と０のデータが交互に続く列を含み、前記判定手段は、送信したデータと受信したデータの一致度合いにより振幅不良を判定し、また、１と０が隣接するデータの一致度合いによりスルーレート不足を判定することを特徴とする通信装置である。
【０００９】
本願請求項３に記載の発明は、本願請求項１または請求項２に記載の発明の構成に、さらに、前記判定手段により振幅不足と判定された場合に振幅を大きくする調整を行い、前記判定手段によりスルーレート不足と判定された場合にスルーレートを大きくする調整を行う調整手段を有することを特徴とする通信装置である。
【００１０】
本願請求項４に記載の発明は、送信手段に対して予め決められたパターンのデータに対応する信号を送信させるとともに該信号を受信手段により受信して得たデータから、送信した信号の振幅不足及びスルーレート不足を判定する判定処理をコンピュータに実行させるものであることを特徴とする通信プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本願請求項１に記載の発明によれば、予め決められたパターンから、信号の振幅やスルーレートという複数の特性を判定することができるという効果がある。
【００１２】
本願請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比べて短いパターンを用いて短時間で複数の特性について判定することができる。
【００１３】
本願請求項３に記載の発明によれば、通信品質と雑音の放射とを勘案した複数の特性の調整を行うことができる。
【００１４】
本願請求項４に記載の発明によれば、予め決められたパターンから、信号の振幅やスルーレートという複数の特性を判定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の一形態を示す構成図である。
【図２】判定に用いるパターンとそのパターンを送信する際の信号波形の一例の説明図である。
【図３】アイ・パターンの一例の説明図である。
【図４】本発明の実施の一形態における動作の一例を示す流れ図である。
【図５】エラーが生じる場合の波形の一例の説明図である。
【図６】本発明の実施の一形態で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態を示す構成図である。図中、１１は送信部、１２は受信部、１３は伝送路、１４は判定部、１５は調整部である。送信部１１は、与えられたデータに対応する信号を伝送路１３に送信する。また、受信部１２は、伝送路１３を通じて送られてきた信号からデータを受信する。ここでは、送信部１１及び受信部１２はシリアル伝送により通信を行うものとし、送信部１１は０，１のデジタルデータを振幅変調した信号を送信し、受信部１２は振幅変調された信号を復調してデジタルデータを受信するものとする。また、送信部１１は設定に従って少なくとも信号の振幅及びスルーレートを変更する機能を有しているものとする。
【００１７】
送信部１１から送信した信号を受信部１２に戻すにはどのような構成を用いてもよく、例えば送信部１１と受信部１２が、伝送路１３により電気的に接続されている構成や、例えばスイッチなどにより送信部１１と受信部１２とが電気的に接続される構成では、送信部１１から送信したデータを受信部１２で受信すればよい。また、伝送路１３に図示しない治具を接続し、あるいは伝送路１３に接続されている機器において、送信部１１が送った信号を受信部１２に返す構成であってもよい。
【００１８】
判定部１４は、送信部１１から伝送路１３に送信した予め決められたパターンのデータと、そのデータに対応する信号を受信部１２により受信して得たデータを比較し、送信した信号の振幅不足及びスルーレート不足を判定する。判定の一例については後述する。
【００１９】
調整部１５は、判定部１４による判定結果に従い、送信部１１の調整を行う。例えば、判定部１４により振幅不足と判定された場合には、信号の振幅を大きくする調整を送信部１１に対して行う。また、判定部１４によりスルーレート不足と判定された場合には、スルーレートを大きくする調整を送信部１１に対して行う。なお、判定部１４による判定結果に従って作業者が送信部１１の調整を行う場合には、この調整部１５を設けずに構成してもよい。
【００２０】
具体例を用いながらさらに説明する。図２は、判定に用いるパターンとそのパターンを送信する際の信号波形の一例の説明図、図３は、アイ・パターンの一例の説明図である。ここでは、図２（Ａ）に示すように、１のデータが複数続く列と、０のデータが続く列と、１と０のデータが交互に続く列からなるデータのパターンを送信部１１に与え、対応する信号を伝送路１３に送出する。この場合、理論的には図２（Ｂ）に示す矩形波の信号が送出されることになるが、送信部１１の回路における遅延や送信部１１に対する設定などによりパルス波形の立ち上がり及び立ち下がりに時間を要し、図２（Ｃ）に示す波形となる。
【００２１】
伝送波形のアイ・パターンの一例を図３（Ａ）に示している。また、図３（Ａ）に示した例よりも振幅を大きくした場合のアイ・パターンの一例を図３（Ｂ）に示し、図３（Ａ）に示した例よりもスルーレートを大きくした場合のアイ・パターンの一例を図３（Ｃ）に示している。振幅は、大きいほどデータが０の場合の電位とデータが１の場合の電位を識別しやすくなり、従って図３（Ａ）に示す例よりも図３（Ｂ）に示す例の方が０と１を識別しやすい。しかし、スルーレートを変更しない場合、振幅を大きくした分だけ立ち上がり及び立ち下がりに要する時間が長くなり、図３（Ｂ）でも安定した電位に存在する時間が短くなっている。
【００２２】
また、立ち上がりと立ち下がりの傾斜がスルーレートとして表される。ある振幅においてスルーレートが大きいほど立ち上がり及び立ち下がりは急峻となる。例えば図３（Ａ）に示した例よりも図３（Ｃ）に示した例の方が立ち上がり及び立ち下がりは急峻となっている。スルーレートを大きくするほど図２（Ｂ）に示した矩形波に近づくことになる。また、スルーレートが小さいほど安定した電位に存在する時間が短くなり、あるいは振幅に対応する電位まで到達しないまま反転する場合も生じてエラーの発生が増加することになる。
【００２３】
しかし、図２（Ｂ）に示す矩形波を含め、スルーレートが大きいほど高周波成分が発生し、これが雑音となって放射される。近年の製品規格では、雑音の放射が規制されている場合があり、伝送の際にも雑音の抑制が要求される。このような雑音の発生は、スルーレートが小さいほど抑えられる。しかし、スルーレートが小さいほど、立ち上がり及び立ち下がりに時間を要することになる。そのため、安定した電位に存在する時間が短くなり、あるいは振幅に対応する電位まで到達しないまま反転する場合も生じてエラーの発生が増加することになる。
【００２４】
このように、伝送波形は例えば図２（Ｂ）に示すような矩形波に近づければよいわけではなく、通信品質を損なわない程度に振幅及びスルーレートを設定するとよい。
【００２５】
図４は、本発明の実施の一形態における動作の一例を示す流れ図、図５は、エラーが生じる場合の波形の一例の説明図である。ここでは具体例として、図２（Ａ）に示したデータを用い、送信部１１に対して振幅とスルーレートを調整する場合の動作について説明する。
【００２６】
Ｓ５１において、図２（Ａ）に示したデータを送信部１１から伝送路１３へ１または複数（Ｎ）回送信させ、その信号を受信部１２で受信する。そして、判定部１４は、受信部１２で得られたデータと元の図２（Ａ）に示したデータとを比較する。このＳ５１で比較判定を行う際には、送信部１１の振幅及びスルーレートとして初期値を与えておく。初期値は、予め決められた値を設定すればよく、あるいはすでに設定されている値を用いてもよい。上述のようにスルーレートは通信品質が確保されるなるべく小さい値を設定するとよいことから、スルーレートの初期値としては、予測される値よりも小さい値を設定しておいて、後述する調整の際に大きな値に調整するとよい。
【００２７】
Ｓ５２において、判定部１４は、振幅に関する判定を行う。振幅の判定には、Ｓ５１で行ったそれぞれのデータの比較結果を用いる。図５（Ａ）には、振幅不足の場合の信号波形を実線で示し、目標とする信号波形を破線で示している。振幅が不足している場合、０のデータの電位と１のデータの電位のいずれであるかが判別できない場合や、雑音に信号が埋もれてしまう場合など、正常な通信が行われないことがある。このような場合、データの並びにかかわらずエラーが生じる。従って、振幅に関する判定を行う場合には、それぞれのデータについて、送信したデータと対応する受信したデータを比較すればよい。送信したデータと受信したデータとが相違している場合にエラーとする。例えば、送信したデータが１で受信したデータが０の場合、あるいは、送信したデータが０で受信したデータが１の場合にエラーとすればよい。
【００２８】
ここでは比較結果をもとにデータが一致する度合いを判定し、「振幅不足なし」、「振幅不足小」、「振幅不足大」の３段階に分類している。いずれに分類するかは、予め決めておいたエラー個数の閾値と、一致せずにエラーとなったデータ数とを比較すればよい。例えば閾値１＜閾値２なる閾値１と閾値２を用い、エラーとなったデータ数が閾値１以下であれば「振幅不足なし」、閾値１より多く閾値２以下であれば「振幅不足小」、閾値２より多ければ「振幅不足大」とすればよい。
【００２９】
このような判定結果をもとに、調整部１５あるいは作業者が送信部１１に対して振幅の設定を調整する。判定部１４におけるＳ５２の判定で「振幅不足小」と判定された場合には、Ｓ５３において、調整部１５あるいは作業者は送信部１１に対して振幅を現在の設定よりも大きくする調整を行う。また、判定部１４におけるＳ５２の判定で「振幅不足大」と判定された場合には、Ｓ５４において、調整部１５あるいは作業者は送信部１１に対して振幅の値としてＳ５３での調整よりも大きな値とする調整を行う。なお、判定部１４におけるＳ５２の判定で振幅不足なしと判定された場合には、調整を行わずにＳ５６へ進む。
【００３０】
この例ではエラーの分類を３段階としたが、これに限らず、２あるいは４以上であってもよく、あるいは、エラーの個数をもとに関数により振幅の調整度合いを決定するなど、区分けせずに調整を行う構成であってもよい。
【００３１】
Ｓ５３及びＳ５４で振幅の調整を行った後、調整された振幅での試験をＳ５５で行う。例えば図２（Ａ）に示したデータを送信部１１から伝送路１３へ１または複数（Ｎ）回送信させ、その信号を受信部１２で受信し、送信したデータと受信したデータを比較する。
【００３２】
Ｓ５６において、判定部１４は、Ｓ５５で得た比較結果あるいはＳ５２で得た比較結果を用いてスルーレートに関する判定を行う。図５（Ｂ）には、スルーレート不足の場合の信号波形を実線で示し、目標とする信号波形を破線で示している。スルーレートが不足している場合、０のデータから１のデータに変わる際の立ち上がりと、１のデータから０のデータに変わる際の立ち下がりに時間を要してしまい、データの値を決めるタイミングまでに電位が立ち上がらず（立ち下がらず）に、エラーが生じる場合がある。このようなエラーは、上述のように０のデータから１のデータに変わる場合や、１のデータから０のデータに変わる場合であり、スルーレートの判定は図５（Ｂ）に斜線を付したデータ列において判定を行えばよい。例えば、送信したデータが０，１と変化する場合に、送信した１のデータに対応して受信されたデータが１ならば正常、０ならばエラーとすればよい。また、送信したデータが１，０と変化する場合に、送信した０のデータに対応して受信されたデータが０ならば正常、１ならばエラーとすればよい。
【００３３】
ここでは判定対象のデータの比較結果をもとに一致の度合いを判定し、「スルーレート不足なし」、「スルーレート不足小」、「スルーレート不足大」の３段階に分類している。いずれに分類するかは、予め決めておいたエラー個数の閾値と、一致せずにエラーとなったデータ数とを比較すればよい。例えば閾値３＜閾値４なる閾値３と閾値４を用い、エラーとなったデータ数が閾値３以下であれば「スルーレート不足なし」、閾値３より多く閾値４以下であれば「スルーレート不足小」、閾値４より多ければ「スルーレート不足大」とすればよい。
【００３４】
このような判定結果をもとに、調整部１５あるいは作業者が送信部１１に対してスルーレートの設定を調整する。判定部１４におけるＳ５６の判定で「スルーレート不足小」と判定された場合には、Ｓ５７において、調整部１５あるいは作業者は送信部１１に対してスルーレートを現在の設定よりも大きくする調整を行う。また、判定部１４におけるＳ５６の判定で「スルーレート不足大」と判定された場合には、Ｓ５８において、調整部１５あるいは作業者は送信部１１に対してスルーレートの値をＳ５７での調整よりも大きな値とする調整を行う。なお、判定部１４におけるＳ５６の判定でスルーレート不足なしと判定された場合には、調整を行わずに処理を終了する。
【００３５】
なお、この例ではエラーの分類を３段階としたが、これに限らず、２あるいは４以上であってもよく、あるいは、エラーの個数をもとに関数によりスルーレートの調整度合いを決定するなど、区分けせずに調整を行う構成であってもよい。
【００３６】
Ｓ５７及びＳ５８でスルーレートの調整を行った後、調整されたスルーレートでの送受信データの比較判定をＳ５９で行う。例えば図２（Ａ）に示したデータを送信部１１から伝送路１３へ１または複数（Ｎ）回送信させ、その信号を受信部１２で受信し、送信したデータと受信したデータを比較する。
【００３７】
Ｓ６０において、判定部１４は、Ｓ５９で得た比較結果を用いて振幅及びスルーレートに関する判定を行う。この処理は、Ｓ５２で行った振幅に関する判定とＳ５６で行ったスルーレートに関する判定を行えばよい。振幅について不足なしと判定され、スルーレートについても不足なしと判定された場合には、Ｓ６１において、調整後の振幅及びスルーレートの値を使用するものとし、ある場合には保存しておき、処理を終了する。
【００３８】
振幅について不足あり、あるいは、スルーレートについて不足ありと判定された場合には、Ｓ６２において、調整によって通信は改善しなかったと判断し、例えばエラーの判定を作業者に通知するなどの異常の際の処理を行って終了する。あるいは、１または複数回はＳ５２へ戻って振幅の調整とスルーレートの調整を行い、この繰り返しの処理でも振幅またはスルーレートに不足が生じている場合に異常の際の処理を行うように構成してもよい。
【００３９】
このようにして調整された振幅及びスルーレートの値に従って、送信部１１は以後の通信を行えばよい。調整された振幅及びスルーレートの値は、送受信したデータの一致の度合いに応じた調整を行ったものであり、例えばスルーレートとして過大な値を設定して雑音の放射を助長することはない。
【００４０】
上述のように、本発明の実施の一形態では、予め決められたパターン、例えば図２（Ａ）に示したパターンのデータ列を用い、送信したデータと受信したデータを比較し、相違が生じているデータから原因、ここでは振幅不足なのかスルーレート不足なのかを判断して、対応する調整が行われる。従来のように良否のみを判定するのではなく、エラーが生じている場合にその原因を特定して調整により解消している。また、共通のパターンにより原因の切り分け及び調整を行っており、それぞれの原因に対して別々に判断及び調整を行う場合に比べて、少ないデータ量及び少ない処理で判定及び調整が行われる。
【００４１】
図６は、本発明の実施の一形態で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。図中、２１はプログラム、２２はコンピュータ、３１は光磁気ディスク、３２は光ディスク、３３は磁気ディスク、３４はメモリ、４１はＣＰＵ、４２は内部メモリ、４３は読取部、４４はハードディスク、４５はインタフェース、４６は通信部である。
【００４２】
上述の本発明の実施の一形態として説明した判定部１４あるいはさらに調整部１５の機能の全部あるいは部分的に、コンピュータが実行するプログラム２１によって実現してもよい。その場合、そのプログラム２１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータによって読み取られる記憶媒体に記憶させておけばよい。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取部４３に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取部４３にプログラムの記述内容を伝達するものである。例えば、光磁気ディスク３１、光ディスク３２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク３３、メモリ３４（ＩＣカード、メモリカード、フラッシュメモリなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。
【００４３】
これらの記憶媒体にプログラム２１を格納しておき、例えばコンピュータ２２の読取部４３あるいはインタフェース４５にこれらの記憶媒体を装着して、コンピュータからプログラム２１を読み出し、内部メモリ４２またはハードディスク４４（磁気ディスクやシリコンディスクなどを含む）に記憶し、ＣＰＵ４１によってプログラム２１を実行し、上述の本発明の実施の一形態として説明した判定部１４あるいはさらに調整部１５の機能が全部又は部分的に実現される。あるいは、通信路を介してプログラム２１をコンピュータ２２に転送し、コンピュータ２２では通信部４６でプログラム２１を受信して内部メモリ４２またはハードディスク４４に記憶し、ＣＰＵ４１によってプログラム２１を実行して実現してもよい。
【００４４】
なお、送信部１１や受信部１２は通信部４６であってもよいし、別に内部バスに接続してもよいし、通信部４６とは別の通信インタフェースとしてインタフェース４５の１つとしてもよい。あるいは、別体の装置に送信部１１及び受信部１２が搭載され、調整の際にインタフェース４５を介して接続して判定及び調整を行うように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１１…送信部、１２…受信部、１３…伝送路、１４…判定部、１５…調整部、２１…プログラム、２２…コンピュータ、３１…光磁気ディスク、３２…光ディスク、３３…磁気ディスク、３４…メモリ、４１…ＣＰＵ、４２…内部メモリ、４３…読取部、４４…ハードディスク、４５…インタフェース、４６…通信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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