(57)【要約】【課題】従局により通信速度を一致させることを前提として、比較的小さい回路規模にて実現でき、誤検出の可能性が少なく、例えばフレーム形式の通信フォーマットにも適用可能である自動追従方式であること。【解決手段】従局２０にデータエラーの有無を検出するフレームエラーチェック回路２３２と、所定の時間内にデータエラーの無い所定の回数の正常受信を検出する受信回数カウンタ２３４と、所定の時間内の所定の回数の正常受信が行えない場合に通信速度を順次切り替えかつ所定の時間内の所定の回数の正常受信を行った場合に通信速度を固定する受信時間タイマ２３５及び速度設定値カウンタ２３６と、を有する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位機器から下位機器へデジタルデータを定期的に送出する通信装置において、
下位機器に、データエラーの有無を検出する手段と、所定の時間内にデータエラーの無い所定の回数の正常受信を検出する手段と、所定の時間内で所定の回数の正常受信が行えない場合に通信速度を順次切り替えかつ所定の時間内で所定の回数の正常受信を行った場合に通信速度を固定する手段と、を有することを特徴とする通信速度設定装置。
【請求項２】
所定の時間を、通信速度に対応して複数種類変化させることを特徴とする請求項１に記載の通信速度設定装置。
【請求項３】
データエラーの有無の検出は、フレーム形式の通信フォーマット、及びキャラクタ形式の通信フォーマットのいずれかを対象として行うことを特徴とする請求項１に記載の通信速度設定装置。
【請求項４】
通信速度の順次切り替えは、速度設定値の複数種類を順に廻らす速度設定値カウンタによることを特徴とする請求項１に記載の通信速度設定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、データを送信する上位機器（主局）と受信する機器（従局）との通信において、従局の通信速度を主局の通信速度に合わせる通信速度設定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
主局と従局との複数の機器間にてデータ通信を行う場合、受信側の通信速度を送信側の通信速度に一致させる必要がある。この場合、従来ではスイッチもしくは不揮発メモリを各機器に備えて通信速度を設定することにより通信速度を一致させる手段をもつか、通信速度を自動的に一致させるための手段を主局もしくは従局に設けるという方策がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スイッチもしくは不揮発メモリを各機器に備えて通信速度を設定する方式では、通信速度を設定する機器が多数存在する場合、各機器ごとに設定作業を行うことになるので、設定のための労力も大きくなり、また設定ミスを起こす可能性も高くなるという問題がある。
【０００４】
通信速度を自動的に一致させる手段を主局に持つ場合、主局と従局が通信中の状態では、同じ回線上に通信速度未設定の他の従局が接続された際、その従局の通信速度を合わせるための働きを主局が行うことになるため、既に通信中の従局の通信が乱されることとなる。
【０００５】
また、従局のみにて通信速度を一致させる手段を持つ方策としては、主局から送られる信号の信号波形自体を測定し、その測定結果から通信速度を求める方法、主局から送出される特定のデータパターンを検出する方法、受信回路や速度検出回路を通信速度別に複数備え、この中から適した受信回路や速度検出回路を選択して通信速度を選び出す方法がある。
【０００６】
このうち、信号波形自体を計測する方法は、本来必要である受信回路とは別に、波形計測の為の専用の回路が別途必要となる。また、波形ひずみやノイズの多い環境では信号波形を誤って検出する可能性も高い。
【０００７】
また、主局から送出される特定のデータパターンを検出する方法では、その特定のデータパターンを持つ通信フォーマットを従局にて予め採用しておく必要がある。
【０００８】
更に、受信回路や速度検出回路を通信速度別に複数持つ場合は、従局夫々に多数の通信速度設定機能を有することになり、回路規模がその分大きくなる。
【０００９】
そこで、上述の方式を採用せず従局のみにて通信速度を一致させる別の方策として、一つの受信回路の通信速度を順次切り替え、通信速度が一致したかどうかを検出する方式とすることを取り上げた。この方式の特徴としては、多数の通信速度を設定していても比較的少ない回路規模にて通信速度を一致させることができる。ところがこの場合、通信速度が一致したかどうかの検出方法と、通信速度を切り替える条件設定等の問題が生ずる。
【００１０】
このような方策を採用する先行技術としては、例えば、特開平８−８９９０号公報では、受信エラーが１ないし複数回検出された時点で通信速度を切り替え、他の通信速度での速度検出を試みることが開示されている。ところが、この方式の問題点は、通信形式がフラグから始まるフレーム形式の場合、通信速度が合わない状態ではフラグの検出ができず、フレームの開始を読み取ることができなくなり、結果として受信エラーの検出ができなくなるため、適用が困難となるという点があげられる。
【００１１】
この発明は、上述に鑑みてなされたもので、従局により通信速度を一致させることを前提として、比較的小さい回路規模にて実現でき、誤検出の可能性が少なく、例えばフレーム形式の通信フォーマットにも受信エラーの検出が可能で適用可能である自動追従方式の通信速度設定装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる通信速度設定装置は、上位機器（主局）から下位機器（従局）へデジタルデータを定期的に送出する通信装置において、下位機器に、データエラーの有無を検出する手段と、所定の時間内にデータエラーの無い所定の回数の正常受信を検出する手段と、所定の時間内で所定の回数の正常受信が行えない場合に通信速度を順次切り替えかつ所定の時間内で所定の回数の正常受信を行った場合に通信速度を固定する手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、従来のように速度検出回路を通信速度別に複数持つことなく回路規模を小さくでき、信号波形を誤検出することなく、受信エラーも検出でき、主局の通信速度に対して従局が自動的に追従することができて、利用者による設定の手間を減らすことができ、利用者への利便性が向上する。また、通信速度の自動設定を行うに当たり主局からの通信の受信のみを行えば良く、交信する必要が無いため、既に主局と他の従局が通信中である通信回線に、新たな従局が追加されるといった場合でも、既に通信中の局に影響を与えることなく新たな従局の通信速度設定ができる。
【００１４】
つぎの発明にかかる通信速度設定装置は、上記の発明において、所定の時間を、通信速度に対応して複数種類変化させることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、規定時間を受信通信速度に応じて複数種類変えることにより、より短い時間で通信速度を追従することが可能となる。
【００１６】
つぎの発明にかかる通信速度設定装置は、上記の発明において、データエラーの有無の検出は、フレーム形式の通信フォーマット、及びキャラクタ形式の通信フォーマットのいずれかを対象として行うことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、フレーム形式の通信フォーマットのみならず、他のキャラクタ形式においても適用が可能となる。
【００１８】
つぎの発明にかかる通信速度設定装置は、上記の発明において、通信速度の順次切り替えは、速度設定値の複数種類を順に廻らす速度設定値カウンタによることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、従来のような手動設定ではなく自動設定を可能とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる通信速度設定装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、この発明の実施の形態である通信速度設定装置の構成を示すブロック図である。図１においては、主制御装置１０にて、離れた場所にある複数の外部機器（図示省略）を、複数のリモート入出力装置２０を経由して操作制御する状態を示している。
【００２２】
図１において、主局側の主制御装置１０は、制御回路１１、送信回路１２、受信回路１３、送信用ドライバ１４、受信用レシーバ１５からなる。また、従局側のリモート入出力装置２０は、図１では複数台あって、制御回路２１、送信回路２２、受信回路２３、送信用ドライバ２４、受信用レシーバ２５、外部機器からの入力回路２６、外部機器への出力回路２７からなる。主制御装置１０と複数のリモート入出力装置２０とは、通信用電線１にて接続されている。
【００２３】
このような図１にあって、主制御装置１０の制御回路１１にて作られた外部機器への制御内容は、送信回路１２、送信用ドライバ１４を介して通信用電線１にてリモート入出力装置２０へ送られ、リモート入出力装置２０では、受信用レシーバ２５、受信回路２３を経て制御回路２１で処理が行なわれた後、出力回路２７から外部機器へ出力される。同様に、リモート入出力装置２０が外部機器から入力回路２６を介して制御回路２１に取り込んだ情報は、送信回路２２、送信用ドライバ２４を介して通信用電線１にて主制御装置１０へと送られ、主制御装置１０では、受信用レシーバ１５、受信回路１３を介して制御回路１１にて処理が行われる。
【００２４】
この場合、主制御装置１０とリモート入出力装置２０との間の通信速度は、通信する情報量や通信距離に応じた設定速度が必要であり、利用者が、例えば２．５Ｍｂｐｓ、６２５ｋｂｐｓ、１５６ｋｂｐｓの中から選択し、主制御装置１０に対して速度設定を行なうことになる。この速度設定については、後述する。
【００２５】
また、主制御装置１０からリモート入出力装置２０へのデータ伝送は、制御内容を伝達するのに定時性（リアルタイム性）を持たせるため、主制御装置１０からの通信は一定の周期で行なわれる。これは、一定時間内に制御内容を伝達する必要があることによるためである。図１では、複数台のリモート入出力装置２０について示すが、仮に一台のリモート入出力装置２０のみを主制御装置１０に接続したとしてもデータ通信の特質上周期性をもって通信が行われる。
【００２６】
図２は、本実施の形態におけるリモート入出力装置２０内部の受信回路２３のブロック図を示し、図３は、図２と対比させた前述したスイッチもしくは不揮発メモリを各機器に備えて通信速度を設定する方式の従来例のブロック図を示す。図２と図３との差異は、図２では通信クロック生成回路２３３に対する速度設定回路として速度設定値カウンタ２３６を有し、更に受信時間タイマ２３５及び受信回数カウンタ２３４を有するのであるが、図３の従来例では、通信クロック生成回路２３３に対する速度設定回路として通信速度をスイッチもしくは不揮発メモリの設定にて指定する通信速度設定回路２３７を有するだけである。このため、図３の構成では、機器が多数存在すると各機器ごとに設定作業を行うことになることは、前述したとおりである。
【００２７】
図２に戻り、受信回路２３では、復調・同期回路２３１、フレームエラーチェック回路２３２、通信速度を直接生成する通信クロック生成回路２３３、正常受信完了回数を計数する受信回数カウンタ２３４、規定時間を設定する受信時間タイマ２３５、計数値を複数の通信速度に対応させるための速度設定値カウンタ２３６を有する。
【００２８】
図２において、図１の受信用レシーバ２５を経て取り込まれた受信データは、復調・同期回路２３１によるデータ同期化処理及び復調処理を行った後、フレームエラーチェック回路２３２にて受信したデータに異常が無いかのエラーチェックをフレーム単位で行なう。この場合、通信速度の一致／不一致についても受信データの正常／異常としてチェックが行なわれる。そして、正常なデータと判断されれば、そのデータは図１に示す次段の制御回路２１にて処理が行なわれる。
【００２９】
通信クロック生成回路２３３では、通信速度の基準となるクロックを生成し、この受信回路２３及び送信回路２２にて用いることになる。すなわち、ここでは例えば２．５Ｍｂｐｓ、６２５ｋｂｐｓ、１５６ｋｂｐｓに対応するクロックが生成される。このクロックを通信速度に応じて変化させることにより、夫々の通信速度にて送受信が可能となる。
【００３０】
この通信クロック生成回路２３３を制御し通信速度設定値を指定するために速度設定値カウンタ２３６が備えられる。この速度設定値カウンタ２３６による通信速度設定値の初期状態は、この例では２．５Ｍｂｐｓとなっており、受信時間タイマ２３５からのタイムアップ信号を受けるたびに速度設定値カウンタ２３６の計数値が廻って、６２５ｋｂｐｓ、１５６ｋｂｐｓ、再び２．５Ｍｂｐｓと順に変化する。
【００３１】
また、速度設定値カウンタ２３６にタイムアップ信号を入力する受信時間タイマ２３５は、電源の投入にて動作を開始し規定時間の経過にてタイムアップする。すなわち、一定時間である規定時間ごとに速度設定値カウンタ２３６の速度設定値に対応する計数値を更新する役目を有する。受信時間タイマ２３５は、タイムアップ時にて速度設定値カウンタ２３６にタイムアップ信号を送り通信速度設定値を更新させるのみならず、受信回数カウンタ２３４にタイムアップ信号を送ってこの受信回数カウンタ２３４をリセットすると共に、受信時間タイマ２３５自体もリセットする。なお、速度設定値カウンタ２３６による通信速度設定値の更新に当たって、通信速度設定値を受信時間タイマ２３５に戻し、通信速度設定値に応じてタイマの計数時間を変更するようにしても良い。
【００３２】
受信回数カウンタ２３４は、フレームエラーチェック回路２３２の正常受信完了信号の回数を計数する。すなわち、電源の投入に伴い受信回数カウンタ２３４がセットされ、規定回数（本例では２回）の正常受信にてカウントアップ信号が受信時間タイマ２３５に送られて受信時間タイマ２３５を停止させる。正常受信完了信号が受信回数カウンタ２３４に入力されない場合には、受信回数カウンタ２３４から受信時間タイマ２３５へのカウントアップ信号は出力せず、受信時間タイマ２３５の規定時間によるタイムアップ信号にて受信回数カウンタ２３４がリセットされることになる。なおこの場合、ここで受信時間タイマ２３５の規定時間と受信回数カウンタ２３４の規定回数との関係は、主制御装置１０が規定時間内に規定回数以上のデータ送信を行うことを条件とする。
【００３３】
次に、図４を参照しつつ図２の動作を説明する。図４において、（Ａ）に復調・同期回路２３１からフレームエラーチェック回路２３２への受信データ（通信速度１５６ｋｂｐｓ）を示し、（Ｂ）に受信時間タイマ２３５から速度設定値カウンタ２３６を更新し受信回数カウンタ２３４をリセットするタイムアップ信号を示し、（Ｃ）に速度設定値カウンタ２３６の更新設定動作を示し、（Ｄ）にフレームエラーチェック回路２３２から受信回数カウンタ２３４への正常受信完了信号を示し、そして、（Ｅ）に受信回数カウンタ２３４のセット及び計数値を示す。
【００３４】
電源の投入時の初期状態にて、受信時間タイマ２３５が起動し、速度設定値カウンタ２３６が２．５Ｍｂｐｓの通信速度設定値を設定し、受信回数カウンタ２３４がセット状態にあるとき、主制御装置１０から１５６ｋｂｐｓの受信データが伝送されていると、リモート入出力装置２０での受信回路２３にて、最初は速度設定値カウンタ２３６による２．５Ｍｂｐｓの速度にて受信を試みるが、実際の主制御装置１０からの通信速度が１５６ｋｂｐｓであるので、データ受信速度と送られてくるデータの速度が異なることとなり、データの受信に失敗するため、フレームエラーチェック回路２３２では正常受信完了信号は発生せず、受信回数カウンタ２３４ではこの正常受信完了信号の計数はない。またこのために、規定時間の経過にて受信時間タイマ２３５がタイムアップする。この時点が図４（Ｆ）である。その際、受信時間タイマ２３５が受信回数カウンタ２３４をリセットすると共に、速度設定値カウンタ２３６を更新し、通信速度設定値を６２５ｋｂｐｓに変更して、再び受信時間タイマ２３５は時間計測を行なう。
【００３５】
次いで、通信速度設定値を６２５ｋｂｐｓとしても、主制御装置１０からの通信速度が１５６ｋｂｐｓであるので、データ受信速度と送られてくるデータの速度が異なることとなり上記と同様にデータ受信に失敗する。また、上記と同様に受信回数カウンタ２３４では正常受信完了信号の計数はなく、規定の時間の経過にて受信時間タイマ２３５がタイムアップする。この時点が図４（Ｇ）である。この時、受信回数カウンタ２３４をリセットすると共に、速度設定値カウンタ２３６を更新し、通信速度設定値を１５６ｋｂｐｓとして、再び受信時間タイマ２３５は時間計測を行なう。
【００３６】
この状態において、主制御装置１０からの通信速度と復調・同期回路２３１の速度設定が同じであるため、主制御装置１０からの通信データを正常に受信することができ、各フレームごとにフレームエラーチェック回路２３２から正常受信完了信号が受信回数カウンタ２３４に送られ計数される。この最初のフレームによる完了信号発生時を図４（Ｈ）及び二番目のフレームによる完了信号発生時を図４（Ｊ）に示す。
【００３７】
規定時間と規定回数との関係から、受信時間タイマ２３５が規定時間の経過にてタイムアップする前に、主制御装置１０からの通信データを規定回数以上受信できるため、受信回数カウンタ２３４は規定回数（２回）を計数した時点で受信時間タイマ２３５を停止させる。そのときの時点が図４（Ｊ）である。
【００３８】
そして、受信時間タイマ２３５の停止により、速度設定値カウンタ２３６にタイムアップ信号が送られなくなるため、速度設定値カウンタ２３６の値は固定される。結果として、主制御装置１０からの通信速度と復調・同期回路（受信回路）２３１の速度設定が一致した状態のままとなり、自動による速度設定が実現される。
【００３９】
なお、上述の規定回数については、２回としたのであるが、この回数は別段限るものではなく、１回でもあるいは３回等の複数回でもよい。ただし、決められた規定回数は、規定時間内に存在する必要がある。
【００４０】
また上記受信データの単位としてフレーム形式の通信フォーマットについて述べたが、キャラクタ形式の通信フォーマットについても適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、上位機器（主局）から下位機器（従局）へデジタルデータを定期的に送出する通信装置において、下位機器に、データエラーの有無を検出する手段と、所定の時間内にデータエラーの無い所定の回数の正常受信を検出する手段と、所定の時間内で所定の回数の正常受信が行えない場合に通信速度を順次切り替えかつ所定の時間内で所定の回数の正常受信を行った場合に通信速度を固定する手段と、を有することにより、従来のように速度検出回路を通信速度別に複数持つことなく回路規模を小さくでき、信号波形を誤検出することなく、受信エラーも検出でき、主局の通信速度に対して従局が自動的に追従することができて、利用者による設定の手間を減らすことができ、利用者への利便性が向上する。また、通信速度の自動設定を行うに当たり主局からの通信の受信のみを行えば良く、交信する必要が無いため、既に主局と他の従局が通信中である通信回線に、新たな従局が追加されるといった場合でも、既に通信中の局に影響を与えることなく新たな従局の通信速度設定ができる。
【００４２】
つぎの発明によれば、所定の時間を、通信速度に対応して複数種類変化させることにより、より短い時間で通信速度を追従することが可能となる。
【００４３】
つぎの発明によれば、データエラーの有無の検出は、フレーム形式の通信フォーマット、及びキャラクタ形式の通信フォーマットのいずれかを対象として行うことにより、フレーム形式の通信フォーマットのみならず、他のキャラクタ形式においても適用が可能となる。
【００４４】
つぎの発明によれば、通信速度の順次切り替えは、速度設定値の複数種類を順に廻らす速度設定値カウンタによることにより、従来のような手動設定ではなく自動設定を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態である通信速度設定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態におけるリモート入出力装置内部の受信回路のブロック図である。
【図３】図２と対比させた従来例の受信回路のブロック図である。
【図４】図２に示した受信回路のタイムチャートである。
【符号の説明】
１０　主制御装置、２０　リモート入出力装置、２３　受信回路、２３１　復調・同期回路、２３２　フレームエラ−チェック回路、２３３　通信クロック生成回路、２３４　受信回数カウンタ、２３５　受信時間タイマ、２３６速度設定値カウンタ。
【図１】
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【図２】
2004032429.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004032429.tif 000006