(57)【要約】  単位通信期間を割付し、かつ各々の通信装置が受信信号を基にフレームの通信終了を認識して次のフレームに係る通信動作を開始するフレーム通信に係る信号処理装置であって、フレームの通信が行われている期間であることを検出する期間検出部と、受信信号からフレームの通信終了と認識される第１の信号パターンを検出するパターン検出部と、受信信号を接続された制御装置に出力する出力処理部とを備え、フレームの通信が行われている期間中に第１の信号パターンが検出された場合に、そのフレームの通信が行われている期間が終了するまで次のフレームに係る通信動作の開始を抑止するよう制御装置に指示するようにして、同時に複数の通信装置からフレームが送信されることを防止し、次のフレームの通信動作を正常に行うことができるようにする。
2009057226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位通信期間を割付して行われ、かつ通信装置の各々が受信信号を基にフレームの通信終了を認識して次のフレームに係る通信動作を開始するフレーム通信に係る信号処理装置であって、
フレームの通信が行われている期間であることを検出する期間検出部と、
前記受信信号からフレームの通信終了と認識される第１の信号パターンを検出するパターン検出部と、
前記受信信号を接続された制御装置に出力する出力処理部とを備え、
前記出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、当該フレームの通信が行われている期間が終了するまで次のフレームに係る通信動作の開始を抑止するよう前記制御装置に指示することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、前記受信信号における当該第１の信号パターンをマスクして前記制御装置に出力することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、前記受信信号における当該第１の信号パターンの一部をマスクして前記制御装置に出力することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１の信号パターンは、同じ論理レベルがｎ（ｎは２以上の自然数）ビット連続する信号パターンであり、
前記出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、前記受信信号にて検出された当該第１の信号パターン中のｎビット以降のレベルを反転させることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、当該フレームの通信が終了するまで前記受信信号をマスクして前記制御装置に出力することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、当該フレームの通信が終了するまでフレームの送信開始を示す信号パターンとするよう前記受信信号をマスクすることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合にマスク信号を生成するマスク信号生成部と、
前記マスク信号生成部からの前記マスク信号に応じて、前記制御信号に出力する受信信号にマスク処理を施すマスク処理部とを備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記期間検出部は、フレームの送信開始からの受信データ量をカウントするカウンタ部と、
前記カウンタ部により得られた受信データ量と設定されているフレーム長とを比較してフレームの通信が行われている期間であるか否かを判定する期間判定部とを備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記期間検出部は、通信されるフレームのフレーム長を予め記憶し、通信中のフレームのフレーム長を前記期間判定部に供給する記憶部を備えることを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記カウンタ部は、前記受信信号に基づいてフレームの開始を検出する検出部と、
前記検出部により前記フレームの開始を検出した後、受信信号からデータを取得するサンプリングパルス数をカウントするカウンタとを備えることを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
【請求項１１】
フレームの通信が行われている期間中、前記パターン検出部での検出結果を保持する保持部を備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記第１の信号パターンは、同じ論理レベルがｎ（ｎは２以上の自然数）ビット連続する信号パターンであることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１３】
単位通信期間を割付してフレーム通信を行い、かつ受信信号を基にフレームの通信終了を認識して次のフレームに係る通信動作を開始する通信装置であって、
他の通信装置と信号を送受信する送受信部と、
前記送受信部で送受信される信号に係る制御を行う制御部と、
前記送受信部と前記制御部との間に設けられ、前記送受信部で受信された受信信号を処理して前記制御部に出力する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、
フレームの通信が行われている期間であることを検出する期間検出部と、
前記受信信号からフレームの通信終了と認識される第１の信号パターンを検出するパターン検出部と、
フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、当該フレームの通信が行われている期間が終了するまで次のフレームに係る通信動作の開始を抑止するよう前記制御部に指示する出力処理部とを備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
前記信号処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、前記受信信号における当該第１の信号パターンをマスクして前記制御部に出力することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１５】
前記信号処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記パターン検出部により前記第１の信号パターンが検出された場合に、当該フレームの通信が終了するまで前記受信信号をマスクして前記制御部に出力することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置及び通信装置に関し、特に、ノイズに起因する誤動作の防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内の各モジュールの電子化及び多機能化に伴い、車内の制御系の電子化が進行しつつある。自動車制御系に関わるネットワークの通信方式としては、ＣＡＮ等の通信プロトコルを用いたものがあるが、耐故障性や伝送レートの増加などによりＦｌａｘＲａｙプロトコル通信が注目されている。【０００３】
ＦｌａｘＲａｙプロトコルは、時分割多重方式（ＴＤＭＡ方式）の通信である。ＦｌａｘＲａｙプロトコルでは、定期的にデータ転送を行う定期的なデータ通信、及びＣＡＮのような必要な時に通信を行う非定期的なデータ通信の両方がサポートされており、柔軟かつ効率的に通信網を利用することが可能となっている。また、ＦｌａｘＲａｙプロトコルでは、信号ライン（通信チャネル）の二重化（冗長構成）などもサポートされており、耐故障性を向上させている。【０００４】
ＦｌａｘＲａｙプロトコルでは、図１４に示すようにコミュニケーションサイクルＣＭ＿ＣＹＣの周期で通信状態が繰り返されている。コミュニケーションサイクルＣＭ＿ＣＹＣは、スタティックセグメントＳＴ＿ＳＥＧ、ダイナミックセグメントＤＹ＿ＳＥＧ、シンボルウィンドーＳＷ、及びネットワークアイドルタイムＮＩＴからなる。【０００５】
スタティックセグメントＳＴ＿ＳＥＧは、静的な時分割多重方式によりフレーム通信を行っている期間である。上述した定期的なデータ通信は、スタティックセグメントＳＴ＿ＳＥＧにて行われる。スタティックセグメントＳＴ＿ＳＥＧにおいて、各ノードは、割り振られたスタティックスロットＳＴＳにて通信フレーム（スタティックフレーム）を送信する。スタティックスロットＳＴＳは、スタティックフレームを送出する期間であり、各スロット期間は固定である。また、スタティックフレームのフレーム長は固定長である。スタティックフレームには、コミュニケーションサイクルＣＭ＿ＣＹＣの同期をとるための同期フレームが含まれる。【０００６】
ダイナミックセグメントＤＹ＿ＳＥＧは、ミニスロットＭＳを単位とした動的な割付によりフレーム通信を行っている期間である。上述した非定期的なデータ通信は、ダイナミックセグメントＤＹ＿ＳＥＧにて行われる。図１４に示すように、ダイナミックセグメントＤＹ＿ＳＥＧにおいては、スロットカウンタの値に対応したＩＤを持つ通信フレーム（ダイナミックフレーム）に送信する権利が与えられる。そして、フレームの送信が終了すると、スロットカウンタの加算が行われ、その値に対応したＩＤを持つフレームに送信する権利が移る。スロットカウンタの値に対応したＩＤを持つフレームがない場合には、図示のようにミニスロットＭＳのタイミングでスロットカウンタが加算され、フレームを送信する権利が次のＩＤを持つフレームに移動する。【０００７】
スロットカウンタは、コミュニケーションサイクル期間内の通信の調停（スケジュール）に使用されるカウンタであり、各ノードがスロットカウンタをそれぞれ備えている。各ノードは、コミュニケーションサイクルの先頭でスロットカウンタの同期を行い、その後、自ノードのクロックを用いてスロットカウンタを加算していく。このようにして、各ノード間でのスロットカウンタの同期を実現している。また、ＩＤはフレームの識別子であり、ネットワーク内ではすべてのフレームは固有のＩＤが割り振られている。各ノードが送出するフレームＩＤも固有である。【０００８】
シンボルウィンドーＳＷは、保守的な用途で使用される期間であり、ネットワークアイドルタイムＮＩＴは、コミュニケーションサイクルに係る周期を調整するための期間である。【０００９】
図１５は、ダイナミックフレームに係る送出タイミングを示す図である。
図１５において、ＴＳＳ（transmission start
sequence）はフレーム送信開始の信号パターンであり、３〜１５ビットのローレベル（“Ｌ”）パターンである。ＦＳＳ（frame start sequence）はフレーム開始の信号パターンであり、１ビットのハイレベル（“Ｈ”）である。ＢＳＳ（byte start sequence）はデータ（８ビット）開始の信号パターンであり、２ビットの“ＨＬ”パターンである。ＦＥＳ（frame end sequence）はフレーム終了の信号パターンであり、２ビットの“ＬＨ”パターンである。ＤＴＳ（dynamic trailing sequence）はフレーム送信終了の信号パターンであり、１ビット以上の“Ｌ”パターンである。ＤＴＳは、ＦＥＳの後から、次のミニスロットＭＳのミニスロットアクションポイントＭＡＰまで継続される。【００１０】
上述したようにダイナミックセグメントでは、ミニスロットＭＳを単位とした動的な割付によりフレーム通信を行っており、ダイナミックフレームに関係するタイミングは、ミニスロットＭＳの単位で設定している。しかし、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルでは、各ノードが自身のクロックで動作していることを考慮し、ミニスロットＭＳの変化点近傍での通信イベントは行わないようにしている。そのため、ミニスロットＭＳの変化点からオフセット時間ＯＦＳが経過したミニスロットアクションポイントＭＡＰで通信イベントを行う。【００１１】
ここで、通信イベントとは、フレーム送信開始及びフレーム送信終了である。ダイナミックフレームの送信終了の時間は、送信するデータ量に応じて変わるので、ＤＴＳにより次のミニスロットＭＳにおけるミニスロットアクションポイントＭＡＰまでを“Ｌ”とすることで、各ノードのスロットカウンタが同じく変化するようにしている。【００１２】
ダイナミックセグメントにおいては、通信中のフレームの通信終了を認識することで、次のノードがダイナミックフレームの送信を開始する。正常なダイナミックフレームにおいて、９ビット（データ及びそれに続いたＢＳＳの１ビット目）以上の“Ｈ”が出力されることはないため、通信中のフレームの通信終了は、“Ｈ”の期間が１１ビット以上連続して発生することで認識される。すなわち、１１ビット以上の連続した“Ｈ”を検出したときには通信が終了している。【００１３】
例えば、図１６に示すように、送信側であるノードＡがスロットカウンタの値ｍに対応したダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）の送信を終了すると（Ｐ３１）、ノードＡは回線をハイインピーダンスに固定する。このとき、受信側であるノードＢでは“Ｈ”として認識する。【００１４】
そして、“Ｈ”が１１ビット連続して検出されると、ノードＡ，Ｂはアイドル（ＩＤＬＥ）状態に遷移する（Ｐ３２）。なお、この検出は各ノードが独立して行う。ＩＤＬＥ状態では、フレーム受信待ちし、“Ｌ”パターンを認識したところでフレーム受信開始としている。【００１５】
このＩＤＬＥ状態中にミニスロットＭＳに相当する時間が経過すると、各ノードは、ミニスロットＭＳの変化点にてスロットカウンタの値を１だけインクリメントする（Ｐ３３Ａ、Ｐ３３Ｂ）。これにより、スロットカウンタの値（ｍ＋１）に対応したダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋１）に送信する許可が与えられ、ノードＢがダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋１）の送信を開始する（Ｐ３４）。【００１６】
ここで、図１７に示すように、送信側であるノードＡがスロットカウンタの値ｍに対応したダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）を送信しているときに、受信側であるノードＢ，Ｃ，Ｄにて１１ビット以上の“Ｈ”が連続して検出されるようなノイズが混入したとする（ＳＮ）。なお、図１７において、ＴＸは送信信号、ＲＸは受信信号を示す。【００１７】
この場合、ノードＢ，Ｃ，Ｄは、ノードＡがフレームを送信中であるにもかかわらず、“Ｈ”を１１ビット連続して検出したことにより、ＩＤＬＥ状態に遷移する（Ｐ４１）。したがって、ノードＢ，Ｃ，Ｄは、ノードＡが送信中のフレームの受信を終了し、フレーム受信待ちとなる。【００１８】
一方、ノードＡは、送信中のフレームを送信し続け最後まで送信する。そのため、ノードＢ，Ｃ，Ｄは、ノードＡから送信されたフレーム中の“Ｌ”パターンを検出し、次のフレームが受信されたと誤認識してしまう（Ｐ４２）。そして、誤認識したフレーム先頭部分からフレームエラー（デコードエラー）となり、ノードＢ，Ｃ，ＤはＩＤＬＥ待ち状態に遷移する。ＩＤＬＥ待ち状態では、フレーム受信開始の検出動作は行われない。【００１９】
フレーム受信開始の検出動作は、ＩＤＬＥ状態になると再開されるが、ノードＡがフレームの残りのデータを送出しているため、１１ビット連続した“Ｈ”が検出されず、ＩＤＬＥ待ち状態を維持する。ＩＤＬＥ待ち状態ではスロットカウンタが自走しており、ミニスロットＭＳの変化点（Ｐ４３）にて、ノードＢ，Ｃ，Ｄは、スロットカウンタの値を１だけインクリメントする。これにより、スロットカウンタの値（ｍ＋１）に対応したダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋１）に送信する許可が与えられ、ノードＢがダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋１）の送信を開始する（Ｐ４４）。【００２０】
同様にして、ミニスロットＭＳの変化点にてスロットカウンタの値が１ずつインクリメントされ、ノードＣがダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋２）の送信を開始し（Ｐ４５）、ノードＤがダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋３）の送信を開始する（Ｐ４６）。【００２１】
このような状態のとき（例えば、図１７に示す期間Ｐ４７中）、ネットワーク上では同時に複数のノードからダイナミックフレームが送信されていることになり、フレームが衝突し送信波形が破壊される。【００２２】
この現象が発生してしまうと、次のコミュニケーションサイクルの先頭でタイミングの更新（スロットカウンタの同期）が行われるまで、各ノードがそれぞれ誤ったタイミングでフレームの送受信を行おうとする。つまり、送信側のノードからのダイナミックフレームの送信中に、ノイズの混入などにより受信側のノードにて１１ビット以上の“Ｈ”が連続して検出されると、次のコミュニケーションサイクルが開始されるまで正常な通信を行えなくなってしまうという問題があった。【００２３】
下記特許文献１は、Ｈｏｍｅ  ＰＮＡプロトコルを用いたホームネットワークシステムにおけるタイムスロット発生装置及びその方法について記載されており、搬送波感知信号ＣＳを用いたタイムスロットの生成技術が開示されている。具体的には、搬送波感知信号ＣＳにおけるエラーの有無を判断し、これによりタイムスロット生成を制御することが開示されている。【００２４】
下記特許文献２は、フレーム同期装置及びそれを実装した光送受信器について記載されている。特許文献２には、定期的な受信周期とは異なるタイミングでフレームを受信した場合に、そのフレームで同期をとるのか、以前の受信タイミングで同期をとるのかを決定するようにしてフレーム同期装置の誤同期を防止することが開示されている。【００２５】
【特許文献１】特開２００３−３１８９１１号公報
【特許文献２】特開２００３−４０９２９９号公報
【発明の開示】
【００２６】
本発明は、通信中のフレームにてノイズの混入などにより異常な受信信号を検出しても、次のフレームの通信動作を正常に行えるようにすることを目的とする。
【００２７】
本発明の信号処理装置は、フレームの通信が行われている期間であることを検出する期間検出部と、受信信号からフレームの通信終了と認識される第１の信号パターンを検出するパターン検出部と、受信信号を接続された制御装置に出力する出力処理部とを備える。出力処理部は、フレームの通信が行われている期間中に前記第１の信号パターンが検出された場合に、当該フレームの通信が行われている期間が終了するまで次のフレームに係る通信動作の開始を抑止するよう制御装置に指示する。
【００２８】
本発明によれば、通信中のフレームの受信信号からフレームの通信終了と認識される信号パターンが検出されても、当該フレームの通信が行われている期間が終了するまでは次のフレームの通信動作の開始が抑止されるので、同時に複数の通信装置からフレームが送信されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の実施形態における通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における信号処理部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、図２に示した信号処理部の動作を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態における信号処理部の回路構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、図４に示した信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、図４に示した信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態における信号処理部の回路構成の他の例を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施形態における信号処理部の構成例を示す図である。
【図９】図９は、図８に示した信号処理部の動作を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態における信号処理部の回路構成の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、図１０に示した信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態における信号処理部の回路構成の他の例を示す図である。
【図１４】図１４は、ＦｌａｘＲａｙプロトコル通信を説明するための図である。
【図１５】図１５は、ダイナミックフレームに係る送出タイミングを示す図である。
【図１６】図１６は、ダイナミックセグメントにおける通信処理（正常時）を示す図である。
【図１７】図１７は、ダイナミックセグメントにおける通信処理（通信中に１１ビット以上の“Ｈ”を検出した場合）を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。【００３１】
なお、以下では、ＦｌｅｘＲａｙプロトコル通信に適用した場合を一例として説明する。ＦｌｅｘＲａｙプロトコルは、上述したように時分割多重方式（ＴＤＭＡ方式）の通信であって、スタティックスロットを用いて定期的にデータ転送を行う定期的なデータ通信、及びミニスロットを単位として動的に割付し必要な時に通信を行う非定期的なデータ通信の両方がサポートされている。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、ある単位通信期間を割付してフレーム通信を行い、かつ通信装置の各々が受信信号を基にフレームの通信終了を認識して次のフレームに係る通信動作を開始する通信方式に適用可能である。【００３２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。【００３３】
図１は、第１の実施形態における通信システムの構成例を示す図である。
本実施形態における通信システム（ＦｌｅｘＲａｙネットワークシステム）は、バス１に対して複数のノード２が通信可能に接続されている。なお、図１においては、ノードＡ（２Ａ）、ノードＢ（２Ｂ）、ノードＣ（２Ｃ）、及びノードＤ（２Ｄ）の４つのノードを一例として示しているが、接続されるノード数は任意である。また、トポロジについても、バス型のネットワークに限らず、スター型のネットワークであっても良いし、それらを組み合わせても良い。【００３４】
各ノード２Ａ〜２Ｄは、それぞれバスドライバ（ＢＤ）３、コミュニケーションコントローラ（ＣＣ）４、及び信号処理部５を有する。【００３５】
バスドライバ３は、バス１を介して他のノードとの間で信号を送受信する。バスドライバ３は、例えば、ＦｌｅｘＲａｙアナログ信号をデジタル信号に変換する。コミュニケーションコントローラ４は、ＦｌｅｘＲａｙの通信プロトコルに係る制御を行う。すなわち、コミュニケーションコントローラ４は、バスドライバ３によって他のノードとの間で送受信される信号に係る制御を行う。【００３６】
信号処理部５は、バスドライバ３とコミュニケーションコントローラ４との間に設けられる。信号処理部５は、バスドライバ３で受信された他のノードからの信号（受信信号）が入力され、受信信号に適宜処理を施してコミュニケーションコントローラ４に出力する。なお、信号処理部５は、ダイナミックセグメントにおいて通信されるフレーム（ダイナミックフレーム）に対して処理を施すものとする。【００３７】
図２は、第１の実施形態における信号処理部５Ａの構成例を示すブロック図である。【００３８】
上述したようにＦｌｅｘＲａｙプロトコルでは、“Ｈ”の期間が１１ビット以上連続して発生することでダイナミックフレームの通信終了が認識され、次のダイナミックフレームに係る通信動作が開始される。ダイナミックフレームの通信中に、受信側のノードにおいてノイズの混入などにより１１ビット以上連続した“Ｈ”が発生すると、そのノードのコミュニケーションコントローラ４は、通信中のダイナミックフレームの通信が終了したと判断して、次のダイナミックフレームに係る通信動作を開始する（次のフレーム待ちとなる）。【００３９】
このような判断による動作が次以降のダイナミックフレームの送信タイミングに影響を及ぼすため、第１の実施形態における信号処理部５Ａは、ダイナミックフレームの通信中に１１ビット以上連続した“Ｈ”を検出した場合には、１１ビット以上の“Ｈ”をすべてなくすように受信信号を“Ｌ”にマスクしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。これにより、通信中（受信中）のダイナミックフレームについてはエラーとなるが、次以降のダイナミックフレームの送信タイミングがずれることを回避でき、次のダイナミックフレームの通信動作を正常に行うことができる。【００４０】
第１の実施形態における信号処理部５Ａは、パターン検出部１０Ａ、送信期間検出部２０、マスク信号生成部３０、及びマスク処理部４０を有し、コミュニケーションコントローラ４からの動作クロックＣＬＫで動作する。【００４１】
パターン検出部１０Ａは、バスドライバ３で受信された受信信号ＲＸＤからダイナミックフレームの通信終了であると認識される第１の信号パターン（１１ビット連続した“Ｈ”の信号パターン）を検出する。パターン検出部１０Ａは、シフトレジスタ１１及びパターン判定部１２を有する。【００４２】
シフトレジスタ１１は、本実施形態においては所定のサンプリング周期で動作する１０ビットのシフトレジスタであり、入力される受信信号ＲＸＤをサンプリングするとともにサンプリングした信号に係るシフト動作を行う。また、シフトレジスタ１１は、保持しているすべての信号をパターン判定部１２に出力する。パターン判定部１２は、受信信号ＲＸＤ及びシフトレジスタ１１の出力に基づいて、受信信号ＲＸＤの信号パターンが第１の信号パターンであるか否かを判定する。パターン判定部１２は、判定結果を信号ＳＡとして出力する。【００４３】
送信期間検出部２０は、ダイナミックフレームの通信が行われている期間であることを検出する。言い換えれば、送信期間検出部２０は、通信中のダイナミックフレームの通信が正常に行われた場合の終了を検出する。送信期間検出部２０は、フレーム送信期間カウンタ、フレーム長データベース２２、送信期間判定部２３、及びＩＤ遷移検出部２４を有する。【００４４】
フレーム送信期間カウンタ２１は、通信プロトコルに従って、ダイナミックフレームの開始からの受信データ量をカウントする。送信期間判定部２３は、フレーム送信期間カウンタ２１からの出力（ダイナミックフレームの開始からの受信データ量）とフレーム長データベース２２から供給される当該ダイナミックフレームのフレーム長とを比較し、ダイナミックフレームの通信が行われている期間であるか否かを判定する。送信期間判定部２３は、判定結果を信号ＳＢとして出力する。【００４５】
フレーム長データベース２２には、予め設定されるダイナミックフレームのフレーム長（ＢＳＳのビット長も含む）がフレーム毎に記憶されている。フレーム長データベース２２は、コミュニケーションコントローラ４からのフレームＩＤ（ＦＩＤ）に対応したダイナミックフレームのフレーム長を送信期間判定部２３に出力する。ここで、ダイナミックフレームのフレーム長は、仕様では任意であるが、システム設計等の際にシステム構成等に応じて決まるため、フレーム長データベース２２にフレーム長を予め格納しておくことは可能である。また、フレーム長データベース２２を書き換え可能とすることで、システム構成やシステム仕様に応じて適切なフレーム長を設定することができる。【００４６】
ＩＤ遷移検出部２４は、コミュニケーションコントローラ４からのフレームＩＤ（ＦＩＤ）の遷移を検出する。フレーム送信期間カウンタ２１は、ＩＤ遷移検出部２４がフレームＩＤ（ＦＩＤ）の遷移を検出することによってカウンタ値が初期化される。【００４７】
マスク信号生成部３０は、パターン検出部１０Ａからの信号ＳＡ及び送信期間検出部２０からの信号ＳＢに基づいてマスク信号ＭＳＫを生成し出力する。具体的には、マスク信号生成部３０は、信号ＳＡにより受信信号ＲＸＤの信号パターンが第１の信号パターンであることが示され、かつ信号ＳＢによりダイナミックフレームの通信が行われている期間であることが示された場合に、第１の信号パターンにおける１１ビット目からをマスクするようにマスク信号ＭＳＫを出力する。【００４８】
マスク処理部４０は、マスク信号生成部３０からのマスク信号ＭＳＫに応じて、バスドライバ３からの受信信号ＲＸＤにマスク処理を施し、受信信号ＲＸＣとしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。詳細には、マスク処理部４０は、マスク信号生成部３０からマスク信号ＭＳＫが出力されている期間において受信信号ＲＸＤをマスクして受信信号ＲＸＣとして“Ｌ”を出力し、それ以外の期間においては受信信号ＲＸＤをそのまま受信信号ＲＸＣとして出力する。【００４９】
このマスク信号生成部３０及びマスク処理部４０が、出力処理部に相当し、ダイナミックフレームの通信が行われている期間に第１のパターンが検出された場合に、コミュニケーションコントローラ４に指示して、そのダイナミックフレームの通信終了まで次のフレームに係る通信動作の開始を抑止する。【００５０】
上述にように構成することで図３に示すように、ノードＡがダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）を送信しているときに、ノイズにより受信側であるノードＢ，Ｃ，Ｄにて１１ビット以上連続した“Ｈ”が受信信号ＲＸＤで発生すると、その信号パターンを受信側ノードにおける信号処理部５Ａのパターン検出部１０Ａが検出する。また、受信側ノードにおける信号処理部５Ａの送信期間検出部２０は、ダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）の通信が行われている期間であることを検出している。【００５１】
その結果、マスク信号生成部３０は、１１ビット以上連続した“Ｈ”の受信信号ＲＸＤにおける１１ビット目からの“Ｈ”をマスクして“Ｌ”とするようマスク信号ＭＳＫを出力する。したがって、マスク処理部４０は、受信信号ＲＸＤにおける１１ビット以上連続した“Ｈ”のうち、１ビット目から１０ビット目までの“Ｈ”（Ｐ１からＰ２までの期間の“Ｈ”）をそのまま受信信号ＲＸＣとしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。また、マスク処理部４０は、１１ビット目からの連続したすべての“Ｈ”（Ｐ２からＰ３までの期間の“Ｈ”）を“Ｌ”にマスクして受信信号ＲＸＣとしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。【００５２】
これにより、ダイナミックフレームの通信中に、受信側のノードにて１１ビット以上連続した“Ｈ”が発生しても、コミュニケーションコントローラ４には１１ビット以上連続した“Ｈ”が入力されないので通信が終了したとは判断されない。したがって、それ以降の状態遷移のタイミングにもずれが生じず、次のダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋１）の通信動作を正常に行うことができる。【００５３】
図４は、第１の実施形態における信号処理部５Ａの回路構成の一例を示す図である。図４において、１１０Ａはパターン検出部、１２０は送信期間検出部１２０、１３０は否定論理積演算回路（ＮＡＮＤ回路）、１４０は論理積演算回路（ＡＮＤ回路）、１５０はタイミング生成部、１６０は微分回路である。【００５４】
ＦｌｅｘＲａｙプロトコルでは、１ビットに対して８クロックのオーバーサンプリングを実行している。このオーバーサンプリングに用いられる動作クロックＣＬＫを用いて、タイミング生成部１５０は、受信信号ＲＸＤを基にタイミング抽出を行い、各回路の動作タイミング（受信信号を認識するタイミング等）を生成している。【００５５】
タイミング生成部１５０は、５段シフトレジスタ１５１、多数決回路１５２、微分回路１５３、カウンタ１５４、及びイネーブル信号生成回路１５５を有する。５段シフトレジスタ１５１、微分回路１５３、及びカウンタ１５４は、オーバーサンプリングに用いられる動作クロックＣＬＫに基づいて動作する。【００５６】
５段シフトレジスタ１５１は、受信信号ＲＸＤをオーバーサンプリングするとともに、それを順次シフトさせる。多数決回路１５２は、５段シフトレジスタ１５１からの５出力の多数決をとり、その結果を出力する。微分回路１５３は、多数決回路１５２の出力の変化点を検出して出力する。【００５７】
カウンタ１５４は、動作クロックＣＬＫの１周期毎に値が１ずつ変化し、１〜８までをカウントする。なお、カウンタ１５４は、微分回路１５３により多数決回路１５２の出力の変化点が検出された時及びオーバーフロー時には初期値に戻る。イネーブル信号生成回路１５５は、カウンタ１５４の出力に基づいて、動作タイミング信号としてのイネーブル信号ＥＮを生成し出力する。具体的には、イネーブル信号生成回路１５５は、カウンタ１５４の出力が所定値（例えば５）の期間だけイネーブル信号ＥＮを活性化する。【００５８】
パターン検出部１１０Ａは、図２に示したパターン検出部１０Ａに対応し、受信信号ＲＸＤからダイナミックフレームの通信終了であると認識される１１ビット連続した“Ｈ”の第１の信号パターンを検出する。パターン検出部１１０Ａは、マスク回路１１１、シフトレジスタ１１２、及びＡＮＤ回路１１３を有する。【００５９】
マスク回路１１１は、パワーオン時などの初期状態における誤動作を防止するためのものである。マスク回路１１１は、２つのインバータと、それぞれ１つのＮＡＮＤ回路、論理和演算回路（ＯＲ回路）、及びＡＮＤ回路と、動作クロックＣＬＫで動作するフリップフロップを有する。【００６０】
フリップフロップの出力ＸＱと第１のインバータにより反転された受信信号ＲＸＤとがＮＡＮＤ回路に入力される。第１のインバータにより反転された受信信号ＲＸＤと第２のインバータにより反転されたイネーブル信号ＥＮとがＯＲ回路に入力される。ＮＡＮＤ回路の出力及びＯＲ回路の出力がＡＮＤ回路に入力され、そのＡＮＤ回路の出力がフリップフロップに入力される。【００６１】
マスク回路１１１は、上述した構成により、受信信号ＲＸＤ及びイネーブル信号がともに“Ｈ”となるまでは、受信信号ＲＸＤにかかわらず“Ｌ”を出力する。そして、受信信号ＲＸＤ及びイネーブル信号が一度ともに“Ｈ”となると、マスク回路１１１は受信信号ＲＸＤを出力する。なお、マスク回路１１１を設けるのが望ましいが、本実施形態における効果を得る上で必須のものではない。【００６２】
シフトレジスタ１１２は、図２に示したシフトレジスタ１１に対応する。シフトレジスタ１１２は、１０ビットのシフトレジスタである。シフトレジスタ１１２は、入力される受信信号ＲＸＤ（詳細にはマスク回路１１１の出力）をサンプリングするとともにサンプリングした信号に係るシフト動作を行う。【００６３】
ＡＮＤ回路１１３は、図２に示したパターン判定部１２に対応する。ＡＮＤ回路１１３は、受信信号ＲＸＤ（１ビット）、及びシフトレジスタ１１１の出力（１０ビット）が入力され、その論理積演算の結果を信号ＳＡとして出力する。具体的には、ＡＮＤ回路１１３は、受信信号ＲＸＤ及びシフトレジスタ１１１の出力のすべてが“Ｈ”、すなわち第１の信号パターンが検出された場合には、信号ＳＡを“Ｈ”とし、それ以外の場合には信号ＳＡを“Ｌ”とする。【００６４】
送信期間検出部１２０は、図２に示した送信期間検出部２０に対応し、ダイナミックフレームの通信が行われている期間であることを検出する。送信期間検出部１２０は、ＴＳＳ検出回路１２１、ＦＳＳ検出回路１２２、ＡＮＤ回路１２３、カウンタ１２４、送信期間判定部１２５、及びＲＯＭ１２６を有する。【００６５】
ＴＳＳ検出回路１２１は、フレーム送信開始の信号パターンＴＳＳを検出する。ＴＳＳ検出回路１２１は、インバータ、ＯＲ回路、ＮＡＮＤ回路、及び動作クロックＣＬＫで動作しリセット信号ＲＳＴでリセットされるフリップフロップを有する。【００６６】
受信信号ＲＸＤとインバータにより反転されたイネーブル信号ＥＮとがＯＲ回路に入力される。フリップフロップの出力ＸＱとＯＲ回路の出力とがＮＡＮＤ回路に入力される。ＮＡＮＤ回路の出力が、フリップフロップに入力されるとともに、ＴＳＳ検出信号ＴＳＳＤとして出力される。【００６７】
上述した構成により、ＴＳＳ検出回路１２１は、リセット信号ＲＳＴが入力されたとき（フレームＩＤが変化したとき）、ＴＳＳ検出信号ＴＳＳＤを“Ｌ”とする。その後、ＴＳＳ検出回路１２１は、受信信号ＲＸＤでのはじめの“Ｌ”、すなわちフレーム送信開始の信号パターンＴＳＳを検出するとＴＳＳ検出信号ＴＳＳＤを“Ｈ”とする。【００６８】
ＦＳＳ検出回路１２２は、フレーム開始の信号パターンＦＳＳを検出する。ＦＳＳ検出回路１２２は、２つのインバータと、それぞれ１つのＯＲ回路及びＮＡＮＤ回路と、動作クロックＣＬＫで動作しリセット信号ＲＳＴでリセットされるフリップフロップとを有する。【００６９】
受信信号ＲＸＤとＴＳＳ検出信号ＴＳＳＤとが、それぞれインバータにより反転されてＯＲ回路に入力される。フリップフロップの出力ＸＱとＯＲ回路の出力とがＮＡＮＤ回路に入力される。ＮＡＮＤ回路の出力が、フリップフロップに入力されるとともに、ＦＳＳ検出信号ＦＳＳＤとして出力される。【００７０】
上述した構成により、ＦＳＳ検出回路１２２は、フレームＩＤが変化したときＦＳＳ検出信号ＦＳＳＤを“Ｌ”とする。その後、ＦＳＳ検出回路１２２は、ＴＳＳ検出信号ＴＳＳＤが“Ｈ”の状態で受信信号ＲＸＤが“Ｈ”、すなわちフレーム送信開始の信号パターンＴＳＳを検出するとＴＳＳ検出信号ＴＳＳＤを“Ｈ”とする。【００７１】
ＡＮＤ回路１２３は、ＦＳＳ検出信号ＦＳＳＤ、イネーブル信号ＥＮ、及び制御信号ＸＯＶが入力され、その演算結果をカウンタ１２４に出力する。すなわち、ＡＮＤ回路１２３は、ＦＳＳ検出信号ＦＳＳＤ及び制御信号ＸＯＶが“Ｈ”のときにイネーブル信号ＥＮをカウンタ１２４に対して出力し、ＦＳＳ検出信号ＦＳＳＤ及び制御信号ＸＯＶの少なくとも一方が“Ｌ”のときには、イネーブル信号ＥＮにかかわらずカウンタ１２４に“Ｌ”を出力する。【００７２】
カウンタ１２４は、ダイナミックフレームの開始からの受信データ量をカウントする。カウンタ１２４は、ＦＳＳ検出信号ＦＳＳＤ及び制御信号ＸＯＶが“Ｈ”であるときのＡＮＤ回路１２３からの“Ｈ”出力（イネーブル信号ＥＮ相当）を基に、受信信号ＲＸＤからサンプリングされたデータ量をカウントする。カウンタ１２４は、リセット信号ＲＳＴで初期化される。【００７３】
ＴＳＳ検出回路１２１、ＦＳＳ検出回路１２２、ＡＮＤ回路１２３、及びカウンタ１２４により、図２に示したフレーム送信期間カウンタ２１が構成される。【００７４】
送信期間判定部１２５は、図２に示した送信期間判定部２３に対応し、ダイナミックフレームの通信が行われている期間であるか否かを判定する。具体的には、送信期間判定部１２５は、カウンタ１２４からのカウンタ値ＣＮＴとＲＯＭ１２６から供給される設定値とを比較し、比較結果を信号ＳＢとして出力する。ＲＯＭ１２６は、図２に示したフレーム長データベース２２に対応し、ダイナミックフレームのフレーム長（ＢＳＳのビット長も含む）が予め設定値として設定されている。【００７５】
送信期間判定部１２５は、カウンタ値ＣＮＴがＲＯＭ１２６からの設定値（フレーム長）以下であれば“Ｈ”の信号ＳＢを出力し、カウンタ値ＣＮＴがＲＯＭ１２６からの設定値より大きければ“Ｌ”の信号ＳＢを出力する。また、送信期間判定部１２５は、カウンタ値ＣＮＴがカウンタ１２４にてカウント可能な最大値となった場合には制御信号ＸＯＶを“Ｌ”にする。【００７６】
ＮＡＮＤ回路１３０は、図２に示したマスク信号生成部３０に対応し、信号ＳＡ及びＳＢが入力され、その演算結果をマスク信号ＭＳＫとして出力する。ＮＡＮＤ回路１３０は、信号ＳＡ及びＳＢがともに“Ｈ”、すなわちパターン検出部１１０Ａにより１１ビット連続した“Ｈ”の第１の信号パターンが検出され、かつ送信期間検出部１２０によりダイナミックフレームの通信が行われている期間であることが検出された場合にマスク信号ＭＳＫを“Ｌ”にし、それ以外はマスク信号を“Ｈ”にする。【００７７】
ＡＮＤ回路１４０は、図２に示したマスク処理部４０に対応し、受信信号ＲＸＤ及びマスク信号ＭＳＫが入力され、その演算結果を受信信号ＲＸＣとして出力する。すなわち、ＡＮＤ回路１４０は、マスク信号ＭＳＫが“Ｈ”の場合には受信信号ＲＸＤをそのまま受信信号ＲＸＣとして出力し、マスク信号ＭＳＫが“Ｌ”の場合には受信信号ＲＸＤをマスク処理して受信信号ＲＸＣとして“Ｌ”を出力する。【００７８】
微分回路１６０は、図２に示したＩＤ遷移検出部２４に対応する。微分回路１６０は、フレームＩＤ（ＦＩＤ）が入力され、その遷移を検出したときリセット信号ＲＳＴを出力する。【００７９】
図５及び図６は、図４に示した信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。図５は、信号処理部の動作のうち受信信号ＲＸＤに対するマスク処理開始時の動作について示しており、図６は、信号処理部の動作のうちダイナミックフレームの通信終了時の動作について示している。【００８０】
図５及び図６において、ＲＸＤ、ＦＩＤ、及びＣＬＫは、信号処理部に入力される受信信号、フレームＩＤ、及び動作クロックを示し、ＲＸＣは信号処理部から出力される受信信号を示している。また、Ｓ１５２、Ｓ１５３、Ｓ１５４、及びＥＮは、タイミング生成部１５０内の各機能部１５２、１５３、１５４、及び１５５のそれぞれの出力を示している。ＴＳＳＤ、ＦＳＳＤ、ＣＮＴ、及びＳＢは、送信期間検出部１２０内の各機能部１２１、１２２、１２４、１２５のそれぞれの出力を示している。また、ＳＡはパターン検出部１１０Ａの出力を示し、ＭＳＫはＮＡＮＤ回路１３０の出力であるマスク信号を示している。【００８１】
図５に示すように、マスク信号ＭＳＫが“Ｈ”の期間は受信信号ＲＸＤがそのまま受信信号ＲＸＣとして出力される。しかし、ダイナミックフレームの通信期間中（信号ＳＢが“Ｈ”の期間中）に、受信信号ＲＸＤ及びシフトレジスタ１１２の出力のすべてが“Ｈ”となる、すなわち１１ビット連続した“Ｈ”が検出され信号ＳＡが“Ｈ”となると、マスク信号ＭＳＫが“Ｌ”になる（Ｐ１１）。これにより、受信信号ＲＸＤがマスク信号ＭＳＫによってマスクされ、受信信号ＲＸＣは、受信信号ＲＸＤにかかわらず“Ｌ”が出力される。【００８２】
その後、受信信号ＲＸＤとして“Ｌ”が入力されると信号ＳＡが“Ｌ”に変化する（Ｐ１２）。それに伴ってマスク信号ＭＳＫが“Ｈ”に変化し、受信信号ＲＸＤが受信信号ＲＸＣとして出力される。【００８３】
また、図６に示すように、フレーム終了時において、カウンタ１２４より出力されるカウント値ＣＮＴが設定値（予め設定されたフレーム長）ｎより大きくなると、信号ＳＢが“Ｌ”に変化する（Ｐ１３）。そして、受信信号ＲＸＤとしてフレーム送信終了を示す“Ｌ”の信号パターンＤＴＳが所定期間入力された後、受信信号ＲＸＤは“Ｈ”となる。このとき、受信信号ＲＸＤは１１ビット以上連続して“Ｈ”となる場合があるが、信号ＳＢが“Ｌ”であるのでマスク信号ＭＳＫは“Ｈ”に維持される。そして、フレームＩＤが遷移すると、信号ＴＳＳＤ、ＦＳＳＤ及びカウンタ値ＣＮＴが初期化され、次のフレームに係る通信動作に移る（Ｐ１４）。【００８４】
なお、上述した第１の実施形態において、送信期間検出部によるダイナミックフレームの通信が行われている期間であるか否かの検出動作は、受信データ量を示すカウント値とフレーム毎に予め記憶保持されているフレーム長とを比較することで行っているが、ダイナミックフレームのフレーム長を固定長とする場合には図７に示すような構成であっても良い。【００８５】
図７は、第１の実施形態における信号処理部５Ａの回路構成の他の例を示す図である。この図７において、図４に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。【００８６】
図７に示す信号処理部において、送信期間検出部１２０内の送信期間判定部１２５は、外部から設定値（フレーム長）を取得するのではなく、内部に予め設定値を有している。【００８７】
送信期間判定部１２５は、カウンタ１２４からのカウンタ値ＣＮＴと予め内部に保持している第１設定値とを比較し、比較結果を信号ＳＢとして出力する。また、送信期間判定部１２５は、カウンタ１２４からのカウンタ値ＣＮＴが予め内部に保持している第２設定値とを比較し、比較結果をリセット信号ＲＳＴとして出力する。ここで、第１設定値はフレーム長であり、第２設定値はフレーム開始から次のフレームに係る通信動作を開始するまでの時間（データ長換算）であり、いずれもＢＳＳのビット長を含む。【００８８】
例えば、フレーム長が９バイトであり、１ミニスロットの時間がデータ長にして１６ビット相当であるとする。このとき、第１設定値は、１バイトのデータを送信するのにＢＳＳの２ビットを加えた１０ビットを要するので「９０」とする。また、第２設定値は、フレーム送信終了を示す信号パターンＤＴＳと次のフレーム待ちのために２ミニスロット相当の時間を待つ必要があるので「１２２」（＝９０＋１６×２）とする。したがって、送信期間判定部１２５は、カウンタ１２４からのカウント値ＣＮＴが９０以下の場合には信号ＳＢを“Ｈ”とし、カウント値ＣＮＴが９０より大きい場合には信号ＳＢを“Ｌ”とする。また、送信期間判定部１２５は、カウント値ＣＮＴが１２２となるとリセット信号ＲＳＴを出力する。【００８９】
なお、図７に示す信号処理部において、送信期間検出部１２０内のＡＮＤ回路１２３は、ＦＳＳ検出信号ＦＳＳＤ及びイネーブル信号ＥＮが入力され、その演算結果をカウンタ１２４に出力する。【００９０】
以上、第１の実施形態によれば、信号処理部５Ａは、ダイナミックフレームの通信中に、受信信号においてノイズの混入等により発生した１１ビット以上連続した“Ｈ”を検出した場合には、そのうちの１１ビット目からの“Ｈ”をすべて“Ｌ”にマスクしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。言い換えれば、誤動作のトリガーとなる事象をマスクする。これにより、複数のフレームが同時に送信されることを防止でき、次のダイナミックフレームの送信タイミングがずれることを回避し、以降のダイナミックフレームの通信動作を正常に行うことができる。【００９１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。【００９２】
以下に説明する第２の実施形態では、ダイナミックフレームの通信中に１１ビット以上連続した“Ｈ”を検出した場合、そのダイナミックフレーム終了まで受信信号を“Ｌ”にマスクしてコミュニケーションコントローラに出力する。これにより、通信中（受信中）のダイナミックフレームについてはエラーとなるが、通信中に各ノードがＩＤＬＥ待ち状態となることを回避することで、次のダイナミックフレームの送信タイミングがずれることを防止し、次のダイナミックフレームの通信動作を正常に行うことができるようにするものである。【００９３】
第２の実施形態における通信システムの全体構成例は、第１の実施形態と同様であるので説明は省略し、以下では第２の実施形態における信号処理部について説明する。【００９４】
図８は、第２の実施形態における信号処理部５Ｂの構成例を示すブロック図である。図８において、図２に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第２の実施形態における信号処理部５Ｂは、パターン検出部１０Ｂ、送信期間検出部２０、マスク信号生成部３０、及びマスク処理部４０を有し、動作クロックＣＬＫで動作する。【００９５】
パターン検出部１０Ｂは、シフトレジスタ１１及びパターン判定部１２に加えラッチ部１３を有する。ラッチ部１３は、パターン判定部１２の出力（判定結果）を受けて、それを保持するとともに信号ＳＡとして出力する。ラッチ部１３は、信号ＳＢによりリセットされる。すなわち、ラッチ部１３は、ダイナミックフレームの通信が行われている期間中、パターン判定部１２の出力を受けて保持し、ダイナミックフレームの通信が終了すると保持している情報がクリアされる。【００９６】
第２の実施形態における信号処理部５Ｂは、図９に示すように、ノードＡがダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）を送信しているときに、ノイズにより受信側であるノードＢ，Ｃ，Ｄにて１１ビット以上連続した“Ｈ”（Ｐ５１からＰ５２までの期間の“Ｈ”）が発生すると、その信号パターンを受信側ノードにおける信号処理部５Ｂのパターン検出部１０Ｂが検出する。また、受信側ノードにおける信号処理部５Ｂの送信期間検出部２０は、ダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）の通信が行われている期間であることを検出している。【００９７】
その結果、マスク信号生成部３０は、１１ビット以上連続した“Ｈ”が検出されてからフレーム終了まで、受信信号ＲＸＤをマスクして“Ｌ”とするよう、すなわちフレームの送信開始を示す信号パターンとするようマスク信号ＭＳＫを出力する。【００９８】
したがって、第２の実施形態では、受信信号ＲＸＤにおいて１１ビット以上連続した“Ｈ”が検出されると、マスク処理部４０は、それからフレーム終了（Ｐ５３）まで、受信信号ＲＸＤを“Ｌ”にマスクして受信信号ＲＸＣとしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。このとき、ノードＢ，Ｃ，Ｄは、ノードＡが送信中のフレームの受信を終了して、フレーム受信待ちとなる。【００９９】
そして、ダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）が終了すると（Ｐ５４）、ノードＢ，Ｃ，Ｄの信号処理部５Ｂは、受信信号ＲＸＤのマスク処理を行わず、受信信号ＲＸＤを受信信号ＲＸＣとしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。これにより、ノードＢ，Ｃ，Ｄは、ダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）の終了直後の“Ｈ”によりＩＤＬＥ待ち状態となるが、その後、１１ビット以上連続して“Ｈ”となるため、ＩＤＬＥ待ち状態からＩＤＬＥ状態に遷移する（Ｐ５５）。そして、スロットカウンタの値が増加してダイナミックフレームを送信する権利が移り、次のダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋１）の通信が行われる（Ｐ５６）。【０１００】
これにより、ダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ）の通信中に、受信側のノードにて１１ビット以上連続した“Ｈ”が発生しても、それ以降の状態遷移のタイミングにもずれが生じず、次のダイナミックフレーム（ＩＤ＝ｍ＋１）の通信動作を正常に行うことができる。【０１０１】
図１０は、第２の実施形態における信号処理部５Ｂの回路構成の一例を示す図である。図１０において、図４に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。【０１０２】
図１０に示す第２の実施形態における信号処理部は、図４に示した第１の実施形態における信号処理部とは、パターン検出部の構成が異なる。【０１０３】
図１０に示すパターン検出部１１０Ｂは、図８に示したパターン検出部１０Ｂに対応し、受信信号ＲＸＤからダイナミックフレームの通信終了であると認識される１１ビット連続した“Ｈ”の第１の信号パターンを検出する。パターン検出部１１０Ｂは、マスク回路１１１、シフトレジスタ１１２、及びＡＮＤ回路１１３に加え、ラッチ回路１１４を有する。【０１０４】
ラッチ回路１１４は、図８に示したラッチ部１３に対応し、ＡＮＤ回路１１３の出力をラッチする。ラッチ回路１１４は、ＡＮＤ回路と、ＯＲ回路と、動作クロックＣＬＫで動作し、信号ＳＢによりリセットされるフリップフロップを有する。【０１０５】
ＡＮＤ回路１１３の出力と動作クロックＣＬＫがＡＮＤ回路に入力される。このＡＮＤ回路の出力とフリップフロップの出力ＱとがＯＲ回路に入力され、ＯＲ回路の出力がフリップフロップに入力される。また、フリップフロップの出力は、信号ＳＡとして出力される。【０１０６】
図１１及び図１２は、図１０に示した信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。図１１は、信号処理部の動作のうち受信信号ＲＸＤに対するマスク処理開始時の動作について示しており、図１２は、信号処理部の動作のうちダイナミックフレームの通信終了時の動作について示している。【０１０７】
図１１及び図１２において、ＲＸＤ、ＦＩＤ、及びＣＬＫは、信号処理部に入力される受信信号、フレームＩＤ、及び動作クロックを示し、ＲＸＣは信号処理部から出力される受信信号を示している。また、Ｓ１５２、Ｓ１５３、Ｓ１５４、及びＥＮは、タイミング生成部１５０内の各機能部１５２、１５３、１５４、及び１５５のそれぞれの出力を示している。ＴＳＳＤ、ＦＳＳＤ、ＣＮＴ、及びＳＢは、送信期間検出部１２０内の各機能部１２１、１２２、１２４、１２５のそれぞれの出力を示している。また、ＳＡはパターン検出部１１０Ｂの出力を示し、ＭＳＫはＮＡＮＤ回路１３０の出力であるマスク信号を示している。【０１０８】
図１１に示すように、マスク信号ＭＳＫが“Ｈ”の期間は受信信号ＲＸＤがそのまま受信信号ＲＸＣとして出力される。しかし、ダイナミックフレームの通信期間中（信号ＳＢが“Ｈ”の期間中）に、受信信号ＲＸＤ及びシフトレジスタ１１２の出力のすべてが“Ｈ”となる、すなわち１１ビット連続した“Ｈ”が検出され信号ＳＡが“Ｈ”となると、マスク信号ＭＳＫが“Ｌ”になる（Ｐ２１）。これにより、受信信号ＲＸＤがマスク信号ＭＳＫによってマスクされ、受信信号ＲＸＣは、受信信号ＲＸＤにかかわらず“Ｌ”が出力される。マスク信号ＭＳＫは“Ｌ”になると、フレーム終了まで“Ｌ”を維持する（図１２に示すＰ２２）。【０１０９】
また、図１２に示すように、フレーム終了時において、カウンタ１２４より出力されるカウント値ＣＮＴが設定値（予め設定されたフレーム長）ｎより大きくなると、信号ＳＢが“Ｌ”に変化する（Ｐ２２）。それに伴ってマスク信号ＭＳＫが“Ｈ”に変化し、受信信号ＲＸＤが受信信号ＲＸＣとして出力される。
そして、受信信号ＲＸＤとしてフレーム送信終了を示す“Ｌ”の信号パターンＤＴＳが所定期間入力された後、受信信号ＲＸＤは“Ｈ”となる。その後、フレームＩＤが遷移すると、信号ＴＳＳＤ、ＦＳＳＤ及びカウンタ値ＣＮＴが初期化され、次のフレームに係る通信動作に移る（Ｐ２３）。【０１１０】
なお、上述した第２の実施形態において、ダイナミックフレームのフレーム長を固定長とする場合には、ダイナミックフレームの通信が行われている期間であるか否かの検出動作を図７に示す構成と同様の構成により実現するようにしても良い。【０１１１】
図１３は、第２の実施形態における信号処理部５Ｂの回路構成の他の例を示す図である。図１３において、図７及び図１０に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。【０１１２】
図１３に示す信号処理部においては、ＮＡＮＤ回路１３０にかえて、パターン検出部１１０Ｂからの出力信号ＳＡを反転してＡＮＤ回路１４０に出力するインバータ１７０を設けている。このような構成でも、ダイナミックフレームの通信中に１１ビット連続した“Ｈ”が検出されてからフレーム終了まで、受信信号を“Ｌ”にマスクすることができる。【０１１３】
以上、第２の実施形態によれば、信号処理部５Ｂは、ダイナミックフレームの通信中に、受信信号においてノイズの混入等により発生した１１ビット以上連続した“Ｈ”を検出した場合には、そのダイナミックフレームの通信が終了するまで受信信号をすべて“Ｌ”にマスクしてコミュニケーションコントローラ４に出力する。言い換えれば、誤動作が進行する信号変化をマスクする。これにより、複数のフレームが同時に送信されることを防止でき、次のダイナミックフレームの送信タイミングがずれることを回避して、以降のダイナミックフレームの通信動作を正常に行うことができる。【０１１４】
なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明によれば、通信中のフレームの受信信号からフレームの通信終了と認識される信号パターンを検出した場合には、当該フレームの通信が行われている期間が終了するまで次のフレームの通信動作の開始が抑止される。これにより、フレームの通信中にフレームの通信終了と認識される信号パターンが検出されても、同時に複数の通信装置からフレームが送信されることを防止でき、通信中のフレームにおける異常な受信信号による誤動作を回避して次のフレームの通信動作を正常に行うことができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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