(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される非同期データを受信して受信バッファ（６）に書き込み、この受信バッファに書き込まれた非同期データを所定の読み出しクロックで順次読み出して出力する非同期データ通信装置（１）において、
前記受信バッファの読み出しアドレスが１周する時間を等間隔に分割し、この分割した個数分のパルスを挿抜可能として前記受信バッファに対する前記読み出しクロック周波数を変更することにより、
前記受信バッファに対する書き込み位置と読み出し位置が一定間隔に維持されるように制御する手段を備えたことを特徴とする非同期データ通信装置。
【請求項２】
非同期データを格納するための受信バッファ（６）と、
外部から入力される非同期データを受信して前記受信バッファに書き込む書き込み受信部（５）と、
前記受信バッファに書き込まれた非同期データを所定の読み出しクロックで順次読み出す読み出し受信部（９）と、
前記受信バッファに対する非同期データの書き込み位置が所定アドレスのときの読み出し位置を検出し、この読み出し位置が前記受信バッファの予め設定されたしきい値（±α）の範囲内に位置しているか、前記しきい値以上の位置にあるのか、前記しきい値以下の位置にあるのかを検出する受信バッファ接近検出部（７）と、
前記受信バッファの書き込みがアドレスを１周する毎に、前記受信バッファ接近検出部の検出結果が前記しきい値以上のとき前記読み出しクロックから所定数のパルスを抜去し、前記受信バッファ接近検出部の検出結果が前記しきい値以下のとき前記読み出しクロックに前記所定数のパルスを挿入し、前記受信バッファ接近検出部の検出結果が前記しきい値の範囲内のとき前記読み出しクロックを前記書き込みアドレスを１周する１つ前の状態のままとすることにより前記読み出しクロック周波数を変更し、前記受信バッファに対する書き込み位置と読み出し位置が一定間隔を保つように前記読み出しクロック周波数を制御する受信クロック変動制御部（８）とを備えたことを特徴とする非同期データ通信装置。
【請求項３】
前記受信バッファ（６）は、少なくとも一つの最大長の非同期データを格納できる容量を有し、所定の書き込みアドレスのときの読み出しアドレスを基準としたときに、この基準に対する上下のしきい値（±α）が容量の１／１６に設定されていることを特徴とする請求項２記載の非同期データ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば道路情報や河川情報などの各種情報に関するデータを集中管理する監視システムにおいて、２４時間３６５日にわたりデータのスリップが発生することなく、安定した受信動作を保つことができる非同期データ通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は例えば道路情報や河川情報などの各種情報を集中管理する監視システムの概略構成を示す図である。
【０００３】
図８に示す監視システムでは、例えば道路情報や河川情報などの各種情報を得るための子装置５１が各設備（道路情報設備や河川監視設備など）毎に配設される。各子装置５１で得た情報は、音声帯域（０．３ｋ〜３．４ｋＨｚ）のインタフェース（音声４ワイヤインタフェース：４ＷＩＦ）を有する同期多重端局５２を介して無線機５３から送信される。各子装置５１側の無線機５３から送信された情報は、親装置５４側の無線機５５により受信される。この受信された各情報は、送信側の各子装置５１と同期が取れた同期多重端局（４ＷＩＦを持つ）５５を介して親装置５４に送られ、親装置５４で各種情報に関するデータの集中管理がなされる。
【０００４】
また、上述した監視システムにおける各子装置５１と親装置５４との間で情報の送受を行う無線機５３，５５に代わる伝送路として、光通信技術分野では周知の光ファイバを利用したものも知られている。
【０００５】
上述した同期伝送による監視システムによれば、子装置５１側から受信したデータを取り込むタイミングのクロック周波数と、取り込んだデータを親装置５４に送出するタイミングのクロック周波数とが同期多重端局５５によって常に同期が取られている。このため、２４時間３６５日データ伝送を続けてもデータのスリップが発生することなく、安定したデータ伝送を行うことができる。
【０００６】
ところで、近年、図９に示すように、伝送路として光ファイバ５６を利用し、図８の同期多重端局５２，５５に代えてＩＰ通信装置として例えばマルチレイヤスイッチ５７，５８を用いた非同期伝送による監視システムの提案がなされている。なお、図９において、図８と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略している。
【０００７】
図９に示す非同期伝送による監視システムでは、各子装置５１から親装置５４に伝送されるデータをＩＰ化してパケット伝送を行っている。さらに説明すると、各子装置５１が得たデータはマルチレイヤスイッチ５７によりＩＰ化され、このＩＰ化されたパケットが光ファイバ５６を介して親装置５４側のマルチレイヤスイッチ５８に伝送される。各子装置５１側から受信したパケットは、（非同期データ通信装置６０及び４ＷＩＦを含む）通信装置５９を介して親装置５４に送出される。そして、親装置５４が各子装置５１から取得した各種情報に関するデータを集中管理している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した監視システムでは、各子装置５１から得た情報に基づいて設備の保守・点検や障害対策に取り組んでいる。このため、親装置５４が各子装置５１からの情報を常時無瞬断で取得して監視を行う必要がある。しかし、上記パケット伝送を利用した非同期伝送による監視システムでは、子装置５１からのデータを取り込むタイミングのクロック周波数と、取り込んだデータを親装置５４に送出するタイミングのクロック周波数とが非同期であるため、データのスリップが発生して安定した受信動作が行えない場合があった。
【０００９】
図１０は図９の監視システムに採用される従来の非同期データ通信装置６０の概略構成を示すブロック図である。
【００１０】
図１０において、書き込み受信部６１は、発振器６２のクロックを受信クロック分周器６３により分周し、この分周信号に基づいてビット同期用クロック発生器６４から発生される第１のクロックｆ１のタイミングによりマルチレイヤスイッチ５８からの非同期データと調歩同期をとり、この非同期データを書き込み信号により受信バッファ６５に格納する。また、読み出し受信部６６は、受信バッファ６５より既に格納されているデータを読み出し信号のタイミングで順次読み出している。
【００１１】
ここで、書き込み受信部６１は、受信した非同期データの位相により、書き込みタイミングが変化する。このため、書き込み受信部６１は読み出し受信部６６とは非同期で動作し、安定したデータを読み出し受信部６６より送出することが困難であった。
【００１２】
さらに各受信部６１，６６の非同期動作について説明すると、ビット同期用クロック発生器６４の第１のクロックｆ１による書き込み受信部６１から受信バッファ６５への書き込みタイミングは、非同期データ通信の信号から書き込み受信部６１への受信データに依存する。これに対し、受信バッファ６５からの読み出し受信部６６への読み出しタイミングは連続的に出力している。このため、長時間動作すると、発振器６２と非同期データ通信からの周波数成分が書き込み受信部６１と読み出し受信部６６とのクロック周波数偏差によりデータにスリップを起こし、ビットエラーが検出される。
【００１３】
このように、図１０に示す非同期データ通信装置６０による非同期データ伝送を利用した常時監視システムでは、データのスリップを発生するおそれがあった。そして、このデータのスリップが発生したまま監視動作を続けた場合には、安定した受信動作が保てず、親装置５４に対して誤ったデータが送出されてしまい、誤処理を招くという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、非同期データ通信において、２４時間３６５日にわたりデータのスリップが発生することなく、安定した受信動作を保つことができる非同期データ通信装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る請求項１の発明は、外部から入力される非同期データを受信して受信バッファ６に書き込み、この受信バッファに書き込まれた非同期データを所定の読み出しクロックで順次読み出して出力する非同期データ通信装置１において、
前記受信バッファの読み出しアドレスが１周する時間を等間隔に分割し、この分割した個数分のパルスを挿抜可能として前記受信バッファに対する前記読み出しクロック周波数を変更することにより、
前記受信バッファに対する書き込み位置と読み出し位置が一定間隔に維持されるように制御する手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、非同期データを格納するための受信バッファ６と、
外部から入力される非同期データを受信して前記受信バッファに書き込む書き込み受信部５と、
前記受信バッファに書き込まれた非同期データを所定の読み出しクロックで順次読み出す読み出し受信部９と、
前記受信バッファに対する非同期データの書き込み位置が所定アドレスのときの読み出し位置を検出し、この読み出し位置が前記受信バッファの予め設定されたしきい値±αの範囲内に位置しているか、前記しきい値以上の位置にあるのか、前記しきい値以下の位置にあるのかを検出する受信バッファ接近検出部７と、
前記受信バッファの書き込みがアドレスを１周する毎に、前記受信バッファ接近検出部の検出結果が前記しきい値以上のとき前記読み出しクロックから所定数のパルスを抜去し、前記受信バッファ接近検出部の検出結果が前記しきい値以下のとき前記読み出しクロックに前記所定数のパルスを挿入し、前記受信バッファ接近検出部の検出結果が前記しきい値の範囲内のとき前記読み出しクロックを前記書き込みアドレスを１周する１つ前の状態のままとすることにより前記読み出しクロック周波数を変更し、前記受信バッファに対する書き込み位置と読み出し位置が一定間隔を保つように前記読み出しクロック周波数を制御する受信クロック変動制御部８とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２記載の非同期データ通信装置において、
前記受信バッファ６は、少なくとも一つの最大長の非同期データを格納できる容量を有し、所定の書き込みアドレスのときの読み出しアドレスを基準としたときに、この基準に対する上下のしきい値（±α）が容量の１／１６に設定されていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による非同期データ通信装置の実施の形態を示すブロック図、図２（ａ），（ｂ）はマルチレイヤスイッチから送出されるＩＰパケット（ＴＣＰパケットおよびＵＤＰパケット）のヘッダのフォーマット構成を示す図、図３は本装置の読み出し受信部に入力される受信クロック信号の周波数を可変する際のクロックの挿抜状態を示す概略説明図、図４は本装置による読み出し受信クロックの周波数制御時の動作フローチャート、図５（ａ）は本装置による読み出し受信クロックの周波数制御時における時間と読み出しアドレスの関係を示す図、図５（ｂ）は本装置による読み出し受信クロックの周波数制御時における時間と増減パルス数、周波数の関係を示す図、図６は本装置の実施例１の説明図、図７は本装置の実施例２の説明図である。
【００１９】
以下に説明する本発明の非同期データ通信装置１は、例えば図１０に示す監視システムに採用され、通信装置５９に組み込まれるものであり、マルチレイヤスイッチ５８と親装置５４との間に接続される。
【００２０】
図１０の監視システムにおけるＩＰ通信装置の一例としてのマルチレイヤスイッチ５８は、各子装置５１から受信したデータをＩＰ化し、このＩＰ化されたパケット（非同期データ）を非同期データ通信装置１に送出している。
【００２１】
マルチレイヤスイッチ５８から送出されるＩＰパケット（非同期データ）のヘッダのフォーマット構成を図２（ａ），（ｂ）に示す。ＴＣＰ／ＩＰスタックでＩＰの上位に位置するＴＣＰ(Transmission Control Protocol) 、またはＵＤＰ(User Datagram Protocol)は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、使用できる最大伝送単位（すなわちパケットのサイズ）を決定して、それにしたがって伝送を調整している。また、ＵＤＰはコネクションレス型なので実装がより簡単なプロトコルで、アプリケーションはコネクションを確立または切断する必要がないからである（ＴＣＰではこれが必要）。アプリケーションがデータを送る場合は、ただ送出すればよいことになる。この方法はアプリケーションにとって色々なことを簡単にし、（マルチメディアまたは対話アプリケーションでのような）通信での本質的な遅延を省くことができる。ＩＰマルチキャストで使用するプロトコルの多くはＵＤＰの上部で実行される。
【００２２】
そして、マルチレイヤスイッチ５８は、各子装置５１から受信したデータを順次内部バッファに蓄え、所定容量のデータが蓄積される毎に、そのデータをＵＤＰ(User Datagram Protocol)／ＩＰにより非同期データ通信装置１に送信している。具体的に、このマルチレイヤスイッチ５８では、最大パケット長を４ｋバイトとした場合、任意の時間に１つの４ｋバイトのデータが送信され、その前後では例えば１ｋバイト分割でデータが送信される。最大パケット長のデータが連続して送信された場合は、所定の時間（ＧＡＰ）が空けられる。
【００２３】
図１に示すように、非同期データ通信装置１は、発振器２、受信クロック分周器３、ビット同期用クロック発生器４、書き込み受信部５、受信バッファ６、受信バッファ接近検出部７、受信クロック変動制御部８、読み出し受信部９を備えて概略構成されている。
【００２４】
この非同期データ通信装置１では、マルチレイヤスイッチ５８からバースト的に送られるＩＰパケットのデータ（例えば１１５．２ｋＨｚ）を受信バッファ６に書き込み、この書き込んだデータを順次受信バッファ６から読み出し、この読み出したデータ（例えば６４ｋＨｚ）を出力している。この出力されたデータは、通信装置５９内の４ＷＩＦ（４ワイヤ・インタフェース）により音声データにデコードされた後に親装置５４に送出される。
【００２５】
そして、この非同期データ通信装置１では、受信バッファ６に対するデータの書き込み及び読み出しを行うにあたって、受信バッファ６にデータを書き込むタイミングを決める書き込み受信クロックの周波数ｆ１と、受信バッファ６からのデータの読み出しのタイミングを決める読み出し受信クロックの周波数ｆ２とを擬似的に同期させている。
【００２６】
すなわち、受信バッファ６の読み出しがアドレスを１周する間隔（時間）を等間隔に分割し、その間隔に所定数のパルスを挿抜して受信バッファ６の読み出しタイミングのクロック周波数を可変する動作を受信バッファ６の書き込みがアドレスを１周する毎に実行し、受信バッファ６に対する書き込み位置と読み出し位置が常に一定間隔を保つように読み出しタイミングの周波数ｆ２を制御している。
【００２７】
発振器２は、書き込み受信部５が受信バッファ６にデータを書き込むときの書き込み受信クロック信号（書き込みタイミング）と、読み出し受信部９が受信バッファ６からデータを読み出すときの読み出し受信クロック信号（読み出しタイミング）の基準となる発振信号を発生している。この発振信号は受信クロック分周器３に入力される。
【００２８】
受信クロック分周器３は、発振器２からの発振信号を所定の分周比で分周しており、この分周信号をビット同期用クロック発生器４及び受信クロック変動制御部８の周波数制御部１２に出力している。
【００２９】
ビット同期用クロック発生器４は、マルチレイヤスイッチ５８からバースト的に入力される非同期データのスタートビットとストップビットを見つけて調歩同期を取って受信するように、マルチレイヤスイッチ５８から送られてくるデータに応じて位相を変えた書き込み受信クロック信号（第１のクロックｆ１）を発生している。
【００３０】
書き込み受信部５は、マルチレイヤスイッチ５８から入力される非同期データをビット同期用クロック発生器４からの書き込み受信クロック信号ｆ１により調歩同期を取りながら受信している。そして、この受信した非同期データをシリアルデータからパラレルデータに変換し、受信バッファ６に対して書き込みアドレスを指定して書き込み信号ＷＲにより順次データを書き込んでいる。
【００３１】
受信バッファ６は、書き込み受信部５によって書き込まれる非同期データを保存しており、この保存された非同期データが読み出し受信部９によって順次読み出される。さらに説明すると、受信バッファ６へのデータ書き込み時は、マルチレイヤスイッチ５８から１０ビットのデータ（スタートビットとストップビットの２ビットを含む）が書き込み受信部５により調歩同期を取りながら取り込まれ、１１５．２ｋＨｚで受信バッファ６の１つのアドレスに書き込まれる。また、受信バッファ６からのデータの読み出し時は、１アドレスの８ビットのデータが読み出し受信部９により６４ｋＨｚで受信バッファ６から読み出される。
【００３２】
受信バッファ接近検出部７は、受信バッファ６に対する非同期データの書き込み位置がアドレス０番地のときの読み出し位置を検出し、この読み出し位置が受信バッファ６の上下のしきい値±αの範囲内に位置しているか否かを検出し、この検出結果を受信クロック変動制御部８のパルス間隔生成部１１に出力している。また、受信バッファ接近検出部７は、検出結果に基づいて読み出し受信部９のクロック信号の周波数を可変制御するための制御信号（ＥＮ：周波数維持，ＵＰ：周波数高める，ＤＯＷＮ：周波数低くする）を受信クロック変動制御部８の周波数制御部１２に出力している。
【００３３】
ここで、受信バッファ６は、マルチレイヤスイッチ５８から最大パケット長のデータが少なくとも一つ格納できる容量を有している。また、受信バッファ６は、書き込み位置がアドレス０番地のときの読み出し位置を基準としたときに、この基準に対する上下のしきい値±αが使用する容量の１／１６に設定されている。
【００３４】
具体的に、本例においてマルチレイヤスイッチ５８から入力されるデータの最大パケット長を４ｋバイトとすると、受信バッファ６は少なくとも４ｋバイトの容量を有している。
【００３５】
また、受信バッファ６の容量が１６ｋバイトの場合、８ｋバイトの位置を中心として、上下のしきい値±αが±１ｋバイト（受信バッファ６の９ｋバイトと７ｋバイトの位置）に設定される。受信バッファ６の容量が８ｋバイトの場合や受信バッファ６の容量が１６ｋバイトで半分の容量８ｋバイトを使用する場合には、４ｋバイトの位置を中心として、上下のしきい値±αが±０．５ｋバイト（受信バッファ６の４．５ｋバイトと３．５ｋバイトの位置）に設定される。
【００３６】
受信クロック変動制御部８は、パルス間隔生成部１１、周波数制御部１２を備えて構成される。パルス間隔生成部１１は、受信バッファ接近検出部７から検出信号が入力されると、受信バッファ６の読み出しがアドレスを１周する間隔（例えば２秒）を等分し、その間隔毎にポイントをたててパルスを挿抜するための間隔を生成している。
【００３７】
周波数制御部１２は、受信バッファ接近検出部７から入力される制御信号（ＥＮ，ＵＰ，ＤＯＷＮ）に基づき、パルス間隔生成部１１で生成された間隔にクロックを挿入又は抜去して読み出し受信部９に入力される読み出し受信クロック信号の周波数ｆ２を可変制御している。
【００３８】
ここで、図３は読み出し受信部９に入力される読み出し受信クロック信号の周波数ｆ２を可変する際のクロックの挿抜状態を示す概略説明図である。図３の例では、受信バッファ６の容量を１６ｋバイト（書き込みアドレス０〜１６３８４）とし、横軸が受信バッファ６を１周する間隔を表し、クロックが挿抜されていない０パルスの状態を基準として、クロックを挿抜した状態を示している。
【００３９】
受信バッファ接近検出部７から「ＵＰ」の制御信号が入力され、周波数を高くして読み出し受信部９の読み出しタイミングを速める場合は、図３に示すように、受信バッファ６のアドレスのカウント値０を基準として１カウントアップ又は１カウントダウンして受信バッファ６の書き込みがアドレスを１周する毎に１６パルスずつ等間隔に挿入される。そして、受信バッファ６のアドレスのカウント値が±６４になると、受信バッファ６の読み出しアドレスが１周する間隔にクロックが１０２４パルス挿入される。
【００４０】
これに対し、受信バッファ接近検出部７から「ＤＯＷＮ」の制御信号が入力され、周波数を低くして読み出し受信部９の読み出しタイミングを遅らせる場合は、受信バッファ６のアドレスのカウント値±６４を基準として１カウントダウンして受信バッファ６の書き込みがアドレスを１周する毎に１６パルスずつ等間隔にクロックが抜去される。そして、受信バッファ６のアドレスのカウント値が０になると、受信バッファ６の読み出しアドレスが１周する間隔に挿抜されるクロックが０になる。
【００４１】
なお、受信バッファ接近検出部７から「ＥＮ」の制御信号が入力されたときは、読み出し受信部９に入力される読み出し受信クロック信号の周波数がそのまま維持される。
【００４２】
ここで、パルスを挿抜する条件について説明する。電源投入時、受信バッファ６の開始アドレスを書き込み位置がアドレス０番地、読み出し位置が８Ｋバイトの位置にセットされるとする。電源投入直後に、イーサネット（登録商標）上から４Ｋバイトのデータを受信したと仮定する。
【００４３】
上記仮定の上で書き込み受信クロック信号ｆ１が読み出し受信クロック信号ｆ２より＋１００ｐｐｍ高い周波数としたとき、書き込みアドレスが読み出しアドレスを追い越す時間は、０．５秒／１０-4＝５０００秒（１．３９Ｈ）となる。なお、読み出し受信クロック信号の周波数が変わらないものとする。
【００４４】
今、制御周期を２秒間隔とすれば、５０００ｓ／２ｓ＝２５００Ｓｔｅｐとなる。従って、２秒×９２１．６パルス／２５００Ｓｔｅｐ＝０．７４パルス／Ｓｔｅｐ以上行えば、データのスリップが発生しないことが判る。
【００４５】
このように、受信クロック変動制御部８では、上記データのスリップが発生しない条件を満足させた上で、受信バッファ接近検出部７が検出した結果に基づいて受信バッファ６に対する書き込み位置と読み出し位置が常に一定の間隔にいるように読み出し受信部９に入力されるクロック信号（第２のクロックｆ２）の周波数を制御している。
【００４６】
読み出し受信部９は、受信クロック変動制御部８の周波数制御部１２から読み出し受信クロック信号ｆ２が入力されると、このクロック信号ｆ２のタイミングで受信バッファ６のアドレスを指定して受信バッファ６に書き込まれた非同期データを読み出し信号により読み出している。この読み出されたデータは、外部インタフェース（通信装置５９内の４ＷＩＦ）に送出される。
【００４７】
次に、読み出し受信部９の読み出し受信クロック信号の周波数制御の動作について図４及び図５（ａ），（ｂ）を参照しながら具体的に説明する。
【００４８】
図４に示すフローチャートの例では、受信バッファ接近検出部７の判断基準として、書き込みアドレスが０番地のときの読み出しアドレスを使用しており、この読み出しアドレスをＡＤＲ０とする。この読み出しアドレスＡＤＲ０は、受信バッファ６の書き込みアドレスが０番地に戻るたびに更新される。
【００４９】
この読み出し受信クロックの周波数制御では、まず受信バッファ６における書き込みアドレスが０番地か否かを判別する（ＳＴ１）。書き込みアドレスが０番地と判別されると、そのときの読み出しアドレスＡＤＲ０がしきい値±αから外れているか否かを判別する（ＳＴ２）。そして、読み出しアドレスＡＤＲ０がしきい値±αから外れていると判別されると、パルスの挿抜処理が実行される（ＳＴ３）。このパルスの挿抜処理後、書き込みアドレスが０番地か否かを再度判別する（ＳＴ４）。そして、書き込みアドレスが０番地と判別されると、読み出しアドレスＡＤＲ０がしきい値±αの中心値を超えたか否かを判別する（ＳＴ５）。そして、読み出しアドレスＡＤＲ０がしきい値±αの中心値を超えたと判別されると、ＳＴ１の動作に戻る。
【００５０】
ここで、上述した動作におけるパルスの挿抜処理について説明する。今、書き込みアドレスが０番地のときの読み出しアドレスをＡＤＲ０とすると、ＡＤＲ０がしきい値±αの範囲内にあるときは、受信バッファ６の書き込みがアドレスを１周する間隔に１０２４パルスが挿入された周波数（ｆｍａｘ，ｆｍｉｎ）、すなわち周波数の変化がない状態で読み出し受信部９が動作する（図５の（４）→（１）、（２）→（３）の状態）。
【００５１】
ＡＤＲ＿Ｈ０（＋α）以上のときは、受信バッファ６の書き込みがアドレスを１周する毎に１６パルスずつ抜去し、読み出し受信クロックの周波数を低くして受信クロックを遅らせる（図５の（１）→（２）の状態）。
【００５２】
ＡＤＲ＿Ｌ０（−α）以下のときは、受信バッファ６の書き込みがアドレスを１周する毎に１６パルスずつ挿入し、読み出し受信クロックの周波数を高くして受信クロックを速める（図５の（３）→（４）の状態）。
【００５３】
なお、図５（ａ）における周期Ｔは、使用する発振器の精度にもよるが、例えば３０〜４０分程度となる。
【００５４】
このように、本例の非同期データ通信装置１では、受信バッファ６に格納されたデータを受信バッファ接近検出部７により監視し、読み出し受信クロックの周波数ｆ２をビットエラーが起こらない範囲で受信クロック変動制御部８により変動させて読み出し受信部９の動作時間を制御している。そして、受信クロック変動制御部８により読み出し受信クロックの周波数ｆ２を中心周波数（図５（ｂ）のｆ０）に追い込み、データスリップが発生しないように制御する。これにより、ＰＬＬ等の同期回路を不要とし、書き込み受信部５による受信バッファ６へのデータの書き込みと、読み出し受信部９による受信バッファ６からのデータの読み出しとが擬似的に同期が取れた状態となり、外部インタフェースに対して安定した信号を送出することができる。
【００５５】
【実施例】
実施例１
受信バッファの上下のしきい値±αを±１ｋバイトとしたとき、図７に示すように、しきい値外に出る量（図７中の斜線部分）は少なくなるが、基準エリアへ戻る時間が長くなる。また、ＭＡＸ時に書き込みアドレスと読み出しアドレスがビジーになる可能性が少なくなる（ＤＰＲＡＭの深さに起因する）。
【００５６】
そして、上記の例において、受信バッファに対する書き込み位置と読み出し位置が常に一定間隔にいるように読み出しクロックの周波数が制御されるので、データがスリップすることなく、データのゆらぎを吸収することができる。
【００５７】
実施例２
受信バッファの上下のしきい値±αを±０．５ｋバイトとしたとき、図６に示すように、しきい値外に出る量（図６中の斜線部分）は大きくなるが、基準エリアへ戻る時間が短い点にメリットがある。
【００５８】
この例によれば、データのゆらぎを吸収することができるとともに、遅延速度を短くすることができる。このため、音声データ（例えば放送波など）を扱う場合に効果的に用いることができる。
【００５９】
上記のように構成される非同期データ通信装置によれば、例えば図１０に示す監視システムに採用した場合、既存のシステムを活かした上で、非同期データ通信における装置内部の発振器に高精度部品を使用しなくても、長時間にわたりデータがスリップすることなく非同期データ通信を行うことができる。その際、データの再送機能を有するＴＣＰ／ＩＰを用いることなく、ＵＤＰ／ＩＰによりデータを順次データを取り込んで安定した状態で外部に出力することができる。また、高精度部品を使用しないので、装置も安価に構成することができる。
【００６０】
ところで、上述した実施の形態では、受信バッファ６に対する書き込みアドレス０のときの読み出しアドレスを基準とし、この基準に対する上下のしきい値±αが受信バッファの容量の１／１６になるように設定されているが、書き込みアドレス０以外のアドレスのときの読み出しアドレスを基準としても良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、非同期データ通信における装置内部の発振器に高精度部品を使用しなくても、長時間にわたりデータがスリップすることなく非同期データ通信を行うことができる。また、高精度部品を使用しないので、装置も安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非同期データ通信装置の実施の形態を示すブロック図
【図２】（ａ），（ｂ）マルチレイヤスイッチから送出されるＩＰパケットのヘッダのフォーマット構成を示す図
【図３】本装置の読み出し受信部に入力される受信クロック信号の周波数を可変する際のクロックの挿抜状態を示す概略説明図
【図４】本装置による読み出し受信クロックの周波数制御時の動作フローチャート
【図５】（ａ）本装置による読み出し受信クロックの周波数制御時における時間と読み出しアドレスの関係を示す図
（ｂ）本装置による読み出し受信クロックの周波数制御時における時間と増減パルス数、周波数の関係を示す図
【図６】本発明による非同期データ通信装置の実施例１の説明図
【図７】本発明による非同期データ通信装置の実施例２の説明図
【図８】道路情報や河川情報などの各種情報を集中管理する監視システムの概略構成を示す図
【図９】監視システムの他の例を示す概略構成図
【図１０】図９の監視システムに採用される従来の非同期データ通信装置の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…非同期データ通信装置、２…発振器、３…受信クロック分周器、４…ビット同期用クロック発生器、５…書き込み受信部、６…受信バッファ、７…受信バッファ接近検出部、８…受信クロック変動制御部、９…読み出し受信部、１１…パルス間隔生成部、１２…周波数制御部。
【図１】
0003787108.tif 000002
【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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