JP2003259623A - 信号伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】信号伝送路に信号の遅延要因がある場合であっ
ても、信号出力部から信号入力部へ正確なＰＷＭ信号を
伝送することができる信号伝送方法を提供する。 【解決手段】この信号伝送方法は、信号出力部１から信
号入力部１１に搬送パルスのパルス幅を制御量で変調し
たＰＷＭ信号を伝送する信号伝送方法である。制御量が
予め設定した設定値未満の場合、搬送パルスのパルス周
期を予め設定した周期の長い長パルス周期に設定し、制
御量が予め設定した設定値以上の場合、搬送パルスのパ
ルス周期を予め設定した周期の短い短パルス周期に設定
してＰＷＭ信号を信号出力部１から信号入力部１１に伝
送するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号出力部から信
号入力部にＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を伝送する
信号伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＮＣ工作機、ロボット、自動車な
どに搭載される各種の電気制御機器などにおいて、操作
部から被操作部などに制御信号を伝送する際、パルス幅
を制御量で変調したＰＷＭ信号を用いた信号伝送が一般
に使用されている（例えば特開平８−２４９５８５号公
報等参照）。この種のＰＷＭ信号は、信号出力部の出力
用スイッチング素子を出力側ＣＰＵの出力パルスに応じ
てスイッチングさせて、信号線に出力され、信号入力部
が入力回路を介して入力側ＣＰＵに信号を取り込み、信
号入力部にＰＷＭ信号が伝送される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなＰＷＭ信号
の伝送を行う信号出力部や信号入力部には、サージ電圧
などの高電圧ノイズに弱い各種の半導体素子が使用され
ており、信号伝送の信号線が磁気ノイズや電気ノイズな
ど各種ノイズが発生しやすい部分を通るため、回路素子
がノイズの影響を受けやすい。このために、信号出力部
から信号入力部間に敷設される信号線には、通常、ノイ
ズ吸収用のコンデンサがグランド間に接続されている。

【０００４】しかしながら、このような信号線に接続さ
れたコンデンサは抵抗と共に遅延回路を構成するため、
出力されたＰＷＭ信号のレベルの切替タイミングに時間
遅れが生じる。このような信号のレベルの切替タイミン
グの遅れは、ＰＷＭ信号が伝送しようとする制御量をパ
ルス幅で変調して伝送するため、時間遅れに伴いパルス
幅に誤差が発生して、伝送する制御量に少なからず誤差
が生じる問題があった。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、信号伝送路に信号の遅延要因がある場合であって
も、信号出力部から信号入力部へ正確なＰＷＭ信号を伝
送することができる信号伝送方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の信号伝送方法は、信号出力部から信号入
力部に搬送パルスのパルス幅を制御量で変調したＰＷＭ
信号を伝送する信号伝送方法において、制御量が予め設
定した設定値未満の場合、搬送パルスのパルス周期を予
め設定した周期の長い長パルス周期に設定し、制御量が
予め設定した設定値以上の場合、搬送パルスのパルス周
期を予め設定した周期の短い短パルス周期に設定してＰ
ＷＭ信号を信号出力部から信号入力部に伝送するように
構成される。

【０００７】この信号伝送方法では、制御量が予め設定
した設定値未満の場合、搬送パルスのパルス周期を予め
設定した周期の長い長パルス周期に設定するから、ＰＷ
Ｍ信号のパルスの立ち上がりのエッジタイミングで時間
遅れが生じたとしても、長パルス周期における時間遅れ
の割合は小さくなり、伝送する制御量の誤差の割合を少
なくして、信号を高い精度で伝送することができる。ま
た、制御量が予め設定した設定値以上の場合、搬送パル
スのパルス周期を予め設定した周期の短い短パルス周期
に設定するから、搬送パルスのパルス周期の短いＰＷＭ
信号を伝送することによって、高速で制御量データを伝
送することができ、良好な応答性をもって被操作部の制
御を行うことができる。

【０００８】また、請求項２の信号伝送方法は、信号出
力部から信号入力部に搬送パルスのパルス幅を制御量で
変調したＰＷＭ信号を伝送する信号伝送方法において、
信号出力部では、制御量が予め設定した設定値未満の場
合、１を超える倍数の精度で制御量をパルスデューティ
比に割り付け、制御量が予め設定した設定値以上の場
合、１未満の倍数の精度で制御量をパルスデューティ比
に割り付けてＰＷＭ信号を前記信号入力部に送り、該信
号入力部では、入力したＰＷＭ信号のパルスデューティ
比と制御量との関係をリニアな状態に戻して、制御量の
入力処理を行うように構成される。

【０００９】この信号伝送方法では、制御量が予め設定
した設定値未満の場合、１を超える倍数の精度で制御量
をパルスデューティ比に割り付けるから、通常より長い
パルス幅のＰＷＭ信号を出力することになり、パルスの
立ち上がりのエッジタイミングで時間遅れが生じたとし
ても、長いパルス周期における時間遅れの割合は小さく
なり、伝送する制御量の誤差の割合を少なくして、信号
を高い精度で伝送することができる。

【００１０】また、請求項３の発明は、信号出力部から
信号入力部に搬送パルスのパルス幅を制御量で変調した
ＰＷＭ信号を信号線を通して伝送する信号伝送方法にお
いて、信号出力部から出力されたＰＷＭ信号が実際に信
号線上で立ち上がる立上り時間と立ち下がる立下り時間
とを検出すると共に、信号出力部から出力される出力時
点のＰＷＭ信号の立上りエッジ時間と立下りエッジ時間
とを検出し、信号線上の立上り時間と該立上りエッジ時
間との時間差を算出すると共に、信号線上の立下り時間
と立下りエッジ時間との時間差を算出し、立上りの時間
差から立下りの時間差を減算して補正値を算出し、ＰＷ
Ｍ信号の出力のタイミングを補正値だけ速めるようにＰ
ＷＭ信号を出力するように構成される。

【００１１】この信号伝送方法では、信号出力部から出
力されたＰＷＭ信号が信号線上を伝送される際に生じる
立上り時と立下り時の時間遅れを計測・演算し、その立
上り時と立下り時の時間遅れから補正値を求め、次回の
ＰＷＭ信号の出力時のタイミングを補正値だけ速めるよ
うにＰＷＭ信号を出力するから、信号線に接続されたコ
ンデンサなどによる遅延要因によってＰＷＭ信号の立上
り、立下りに遅れが生じた場合でも、その遅れは補正に
より解消し、信号出力部から信号入力部へ正確なＰＷＭ
信号を伝送することができ、誤差のない制御量を伝送す
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本信号伝送方法を実施するた
めの信号伝送システムの概略構成を示すブロック図を示
している。

【００１３】１はＰＷＭ信号を出力する側の信号出力部
で、例えば自動車の電子スロットルシステムに適用され
る場合は、アクセル開度を検出しその開度である制御量
に基づきパルス幅を変調したＰＷＭ信号を出力する。こ
のために、信号出力部１には、演算処理部として、ＣＰ
Ｕ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，および入出力回路を備えた出力側
の処理ユニット２が配設され、さらに処理ユニット２か
らの出力信号によりスイッチング動作する出力用スイッ
チング回路３、および信号線５に出力されたＰＷＭ信号
の高レベル、低レベルで切り替るタイミングを検出して
処理ユニット２に送る出力切替タイミング検出回路４が
配設される。

【００１４】出力側の処理ユニット２は、例えば図示し
ないアクセル開度センサから目標アクセル開度を示す目
標アクセル開度信号を入力し、その目標アクセル開度と
現在のアクセル開度データの差を制御量として算出し、
その制御量に応じて、出力するＰＷＭ信号の搬送パルス
のパルス周期を決定すると共に、パルス幅変調、つまり
制御量に基づきパルス幅を算出する処理を行う。

【００１５】この処理ユニット２のＣＰＵは、上記のよ
うに、算出された制御量に基づき、ＰＷＭ信号を伝送す
る際の搬送パルスのパルス周期を決定するが、制御量と
なるアクセル開度が最大開度の例えば３０％を設定値Ｃ
ｏとして、その設定値Ｃｏより制御量が小さい場合、伝
送パルス信号のパルス周期Ｔｐを例えば３２ｍｓと長く
設定して制御量の誤差を少なくし、制御量が設定値Ｃｏ
以上の場合、伝送パルス信号のパルス周期Ｔｐを例えば
２ｍｓと短く設定して応答性を良くする。

【００１６】出力用スイッチング回路３は、処理ユニッ
ト２の信号出力側に接続されたスイッチング素子を有
し、処理ユニット２から出力された出力パルス信号に基
づきスイッチング動作して、信号線５にそのパルス信号
を反転した伝送信号を送出するように構成される。ま
た、出力切替タイミング検出回路４は、信号線５に出力
されたＰＷＭ信号を取り込み、その信号を内蔵するコン
パレータに通し、コンパレータの基準電圧に基づき、Ｐ
ＷＭ信号が高レベルまたは低レベルに切り替るタイミン
グを検出し、その検出信号を処理ユニット２に送出する
ように構成される。

【００１７】信号出力部１に対し信号線５を介して接続
される信号入力部１１は、信号出力部１から伝送された
ＰＷＭ信号を入力する部分であり、例えば自動車の電子
スロットルシステムに適用される場合、操作部となる信
号出力部１から送られるアクセル開度の制御量を含むＰ
ＷＭ信号を入力し、当該信号を復調してアクチュエータ
１６を駆動するための駆動信号を出力する。

【００１８】このために、信号入力部１１には、演算処
理部として、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，および入出力回
路を備えた入力側の処理ユニット１２が配設され、処理
ユニット１２の入力側が入力回路１３を介して信号線５
に接続される。信号線５には図示しない電源供給線から
電源電流が給電されるが、そこには電流制限抵抗１５が
接続されると共に、信号線のノイズ吸収用にコンデンサ
１４が信号線５とグランド線６との間に接続されてい
る。アクチュエータ１６は、自動車の電子スロットルシ
ステムの場合、スロットルを駆動するステップモータ及
びそのドライバ回路である。

【００１９】上記構成の信号伝送システムでは、以下の
ように信号出力部１から信号入力部１１にＰＷＭ信号が
伝送される。図２の波形図は、信号伝送システムのおけ
る信号出力部１の処理ユニット２の出力信号Ａ、及び信
号入力部１１に伝送された入力信号Ｂの波形を各々示し
ている。

【００２０】処理ユニット２から出力信号Ａの高レベル
信号が出力用スイッチング回路３に出力されると、出力
スイッチング回路３内のスイッチング素子がオンし、電
源供給線より電源供給されている信号線５の電位が下が
り、これによって、信号出力部１の出力信号Ａを反転し
た状態のパルス信号が信号入力部１１に伝送される。

【００２１】このとき、信号入力部１１に伝送された入
力信号Ｂの波形は、信号出力部１の処理ユニット２から
出力される出力信号が周期Ｔｐを持った完全な矩形パル
ス波形であるにも拘らず、立ち上がりのエッジタイミン
グが丸く傾斜した波形となる。つまり、信号線５または
そこに接続される入力回路１３には、ノイズ吸収用のコ
ンデンサ１４がグランド間に接続され、これが抵抗と共
に遅延回路を形成するため、図２の信号波形のように、
信号線５を通して信号入力部１１の入力回路１３で入力
される入力信号Ｂの波形は、その立ち上がりのエッジタ
イミングにおいて時間遅れＴｄが発生し、ＰＷＭ信号の
伝送においては、このようなエッジタイミングの時間遅
れＴｄは、伝送する制御量の誤差となり、信号入力部１
１側は正確な制御量の信号を受け取ることができない。

【００２２】そこで、この信号伝送システムでは、上述
のように、信号出力部１の処理ユニット２が、算出され
た制御量に基づき、ＰＷＭ信号を伝送する際のパルス周
期を決定する際、制御量となるアクセル開度（駆動制御
によって変化する開度）が予め設定した設定値Ｃｏより
小さい場合、伝送パルス信号のパルス周期Ｔｐを例えば
３２ｍｓと長く設定して制御量の誤差を少なくし、制御
量が設定値Ｃｏ以上の場合、伝送パルス信号のパルス周
期Ｔｐを例えば２ｍｓと短く設定して応答性を良くする
ように処理する。

【００２３】すなわち、図３のフローチャートに示すよ
うに、処理ユニット２のＣＰＵは、制御量の伝送を行う
場合、先ずステップ１００で、図示しないアクセル開度
センサから現在のアクセル開度を示す現在開度信号を取
り込み、次のステップ１１０で、そのアクセル開度デー
タに基づき、スロットルの目標開度を演算する。

【００２４】そして、ステップ１２０で、目標開度と現
在開度の差を制御量として算出する。次に、ステップ１
３０で、算出した制御量が予め設定した設定値Ｃｏより
少ないか否かを判定し、算出した制御量が設定値Ｃｏよ
り少ない場合、次にステップ１４０に進み、信号伝送用
のパルス周期Ｔｐを長パルス周期の３２ｍｓに設定す
る。

【００２５】一方、ステップ１３０で、算出した制御量
が予め設定した設定値Ｃｏ以上であると判定した場合、
次にステップ１５０に進み、信号伝送用のパルス周期Ｔ
ｐを短パルス周期の２ｍｓに設定する。そして、設定し
たパルス周期Ｔｐのパルスを搬送パルスとして、これを
制御量データに応じてＰＷＭ方式で変調し、変調したパ
ルス信号を処理ユニット２から出力用スイッチング回路
３に出力する。

【００２６】出力用スイッチング回路３は、回路内のス
イッチング素子がパルス信号に応じてオン・オフ動作
し、それに応じて信号線５の電位が階段状に変化し、信
号出力部１から出力されたＰＷＭ信号が信号入力部１１
に伝送される。このとき、信号入力部１１は、伝送され
たＰＷＭ信号を、入力回路１３を通して入力側の処理ユ
ニット１２に取り込み、処理ユニット１２では、ＰＷＭ
信号のパルス幅に応じて復号化が行われ、伝送された制
御量データが復調される。

【００２７】ここで、上記のように伝送する制御量に応
じて搬送パルスのパルス周期が、予め設定した長パルス
周期または短パルス周期に変更されるが、伝送する制御
量はパルスデューティ比として送られるから、パルス周
期が３２ｍｓと２ｍｓのように変更されても、伝送され
たＰＷＭ信号を入力する入力側の処理ユニット１２は、
この信号のパルスデューティ比幅を検出して復号化し制
御量を復調する際、問題なく復調することができる。

【００２８】このように、伝送する制御量が予め設定し
た設定値Ｃｏより小さい場合、搬送パルスのパルス周期
Ｔｐを長く設定するから、図２の入力信号Ｂのように、
パルスの立ち上がりのエッジタイミングで時間遅れＴｄ
が生じたとしても、長いパルス周期における時間遅れＴ
ｄの割合は小さくなり、伝送する制御量の誤差の割合を
少なくして、信号を高い精度で伝送することができる。

【００２９】一方、伝送する制御量が予め設定した設定
値Ｃｏ以上に大きい場合、搬送パルスのパルス周期Ｔｐ
を短く設定してＰＷＭ信号を伝送するから、良好な応答
性をもって、高速で制御量を伝送することができる。さ
らに、スロットル開度が目標開度に近づけば、必然的に
制御量が小さくなって上記のようにパルス周期Ｔｐが長
く設定されるから、全体的には高速で効率良く制御量デ
ータを伝送すると共に、最終段階での制御量の誤差の割
合を少なくすることができる。

【００３０】図４〜図７は第二実施形態の信号伝送方法
を示している。この実施形態では、伝送する制御量のＰ
ＷＭ信号の搬送パルスのパルス幅への割付を、制御量の
全域に渡ってリニアに（１倍の精度で）割り付けるので
はなく、制御量が設定値より小さい領域では信号出力部
１において１以上の倍数（例えば２倍）の精度で割り付
け、制御量が設定値より大きい領域では、１未満の倍数
（例えば１／２倍）の精度で割付を行う。これによっ
て、制御量が大きい領域では高速で効率の良い制御量の
伝送を行うと共に、制御量が小さい領域では誤差の割合
を少なくして精度の高い制御量の伝送を行うようにして
いる。

【００３１】一方、信号入力部１１の信号入力処理にお
いては、上記のような制御量が設定値より小さい領域に
ついては、１／２倍の精度でＰＷＭ信号のパルス幅から
制御量を読み取って、制御量のパルス幅に対する割り付
けをリニアな状態に戻し、制御量が設定値より大きい領
域については、２倍の精度でパルス幅から制御量を読み
取って、制御量のパルス幅に対する割り付けをリニアな
状態に戻すように処理する。使用する信号伝送システム
については、上述した図１のシステムと同じものを使用
する。

【００３２】上記の信号伝送方法を、図４、図５のフロ
ーチャートと図６、図７のグラフ図を参照して説明す
る。図６のグラフは、信号出力部１において、伝送する
制御量の搬送パルスのパルス幅（パルスデューティ比）
への割付方法を示すもので、通常はグラフＧ１のよう
に、制御量をパルスデューティ比に対しリニアに（１倍
の精度で）割り付けるが、本伝送方法では、グラフＧ２
のように、制御量が予め設定した設定値（例えば２５
％）より小さい領域では、制御量の変化に対してパルス
デューティ比が２倍の変化量で変化するように、つまり
２倍の精度でパルスデューティ比を割り付けるようにす
る。また、制御量が設定値２５％以上の領域では、グラ
フＧ３のように、制御量の変化に対してパルスデューテ
ィ比が１／２の変化量で変化するように、つまり２倍の
精度でパルスデューティ比を割り付けるようにする。

【００３３】図７のグラフは、信号入力部１１におい
て、伝送されたＰＷＭ信号のパルスデューティ比から制
御量を読み取る際、信号出力部１で行った２倍の精度の
割付または１／２倍の精度の割付を元に戻す方法を示す
もので、図６のグラフとは縦軸と横軸が逆に表されてい
る。図７のグラフＧ５のように、制御量の変化に対して
パルスデューティ比が２倍の変化量で変化する制御量が
設定値２５％より小さい領域については、パルスデュー
ティ比に対し制御量を１／２として、元の制御量に戻す
ように演算する。また、グラフＧ６のように、制御量の
変化に対してパルスデューティ比が１／２の変化量で変
化する制御量が設定値２５％以上の領域については、パ
ルスデューティ比に対し制御量を２倍として、元の制御
量に戻すように演算する。これにより、グラフＧ４のよ
うに、パルスデューティ比に対する制御量の関係を元の
リニアな関係に戻すように処理する。

【００３４】すなわち、信号出力部１が制御量のＰＷＭ
信号を出力する場合、図４のフローチャートに示すよう
に、処理ユニット２のＣＰＵは、先ずステップ２００
で、制御量の演算を行う。この制御量は、例えば上記と
同様にアクセル開度の場合、アクセル開度センサから現
在のアクセル開度を示す現在開度信号を取り込み、その
アクセル開度データに基づき、スロットルの目標開度と
現在開度の差を演算して制御量を算出する。

【００３５】そして、ステップ２１０で、算出した制御
量が予め設定した設定値（例えば２５％）以下であるか
否かを判定し、算出した制御量が２５％以下の場合、次
にステップ２２０に進み、制御量を２倍にして信号伝送
用のパルスデューティ比に割り付ける。つまり、図６の
グラフＧ２を用いて制御量から伝送用のＰＷＭ信号のパ
ルスデューティ比を決定する。

【００３６】一方、ステップ２１０で、算出した制御量
が２５％を超える場合、次にステップ２３０に進み、制
御量＝（制御量―２５％）÷１．５＋５０％、の式を用
いて制御量を算出し、信号伝送用のパルスデューティ比
に割り付ける。つまり、図６のグラフＧ３を用いて制御
量から伝送用のＰＷＭ信号のパルスデューティ比を決定
する。そして、このように算出した制御量から決定した
パルスデューティ比を付与したＰＷＭ信号が、信号出力
部１から出力され、信号線５を通して信号入力部１１に
伝送される。

【００３７】信号入力部１１では、処理ユニット１２の
ＣＰＵが、伝送されたＰＷＭ信号を入力回路１３を通し
て入力し、ＰＷＭ信号のパルス幅をカウントして入力デ
ータの復号化を行うが、その際、ＰＷＭ信号のパルスデ
ューティ比から入力データの制御量を読み出す際、図５
のフローチャートに示すように演算処理を行う。

【００３８】すなわち、信号入力部１１の処理ユニット
１２のＣＰＵは、先ずステップ３００で、入力したＰＷ
Ｍ信号のパルス幅を測定することにより、信号のパルス
デューティ比を入力データとして演算する。そして、次
のステップ３１０で、入力データ（パルスデューティ
比）が５０％以下であるか否かを判定し、入力データが
５０％以下の場合、次にステップ３２０に進み、入力デ
ータを１／２として制御量を算出する。つまり、図７の
グラフＧ５を用いてＰＷＭ信号のパルスデューティ比つ
まり入力データから制御量を算出する。

【００３９】一方、ステップ３１０で、入力データが５
０％を超える場合、次にステップ３３０に進み、制御量
＝｛（入力データ）―５０％｝×１．５＋２５％、の式
を用いて制御量を算出する。すなわち、図７のグラフＧ
６を用いてＰＷＭ信号のパルスデューティ比つまり入力
データから制御量を算出する。

【００４０】このように、制御量が設定値以下の領域で
は、制御量の変化に対してパルスデューティ比が１を超
える倍数（例えば２倍）の変化量で変化するように、つ
まり１を超える倍数の精度でパルスデューティ比を割り
付けて、信号出力部１からＰＷＭ信号を出力し、信号入
力部１１においては、伝送されたパルスデューティ比の
制御量を元の制御量に戻すように演算するから、伝送す
る制御量が設定値より小さい場合、ＰＷＭ信号のパルス
デューティ比を１を超える倍数で逓倍し、より長いパル
ス幅で出力することになり、図２の入力信号Ｂのよう
に、パルスの立ち上がりのエッジタイミングで時間遅れ
Ｔｄが生じたとしても、長いパルス周期における時間遅
れＴｄの割合は小さくなり、伝送する制御量の誤差の割
合を少なくして、信号を高い精度で伝送することができ
る。

【００４１】また、制御量が設定値を超える領域では、
制御量の変化に対してパルスデューティ比を分周して短
縮した状態で割り付けて信号出力部１からＰＷＭ信号を
出力し、信号入力部１１においては、伝送されたパルス
デューティ比の制御量を元の制御量に戻すように演算す
るから、問題なく制御量を入力することができる。

【００４２】図８〜図１１は第三実施形態の信号伝送方
法を示している。この実施形態では、図１１のタイミン
グチャートに示すように、信号出力部１から出力された
ＰＷＭ信号の信号線５上での実際の立上り時間ｔ４と立
下り時間をｔ３を、信号線５から電圧信号を取り込むこ
とにより検出すると共に、信号出力部１から出力される
ＰＷＭ信号の出力時点の立上りエッジ時間ｔ２と立下り
エッジ時間ｔ１とを検出する。そして、立上り時間ｔ４
と立上りエッジ時間ｔ２との時間差Ｔｄ２を算出すると
共に、立下り時間ｔ３と立下りエッジ時間ｔ１との時間
差Ｔｄ１を算出し、立上りの時間差Ｔｄ２から立下りの
時間差Ｔｄ１を減算して補正値Ｋを算出し、ＰＷＭ信号
の出力のタイミングをその補正値Ｋだけ速めるようにＰ
ＷＭ信号を出力する。

【００４３】この信号伝送方法で使用する信号伝送シス
テムについても、上記と同様に、図１のシステムと同じ
ものが使用される。信号出力部１の処理ユニット２内の
ＣＰＵは、図８のタイマー割り込み処理、図９外部信号
割り込み処理および図１０の演算処理を実行することに
より、補正値Ｋを算出し、ＰＷＭ信号の出力のタイミン
グを補正値Ｋだけ速めるようにＰＷＭ信号を出力する。

【００４４】図８〜図１０のフローチャートと図１１の
タイミングチャートを参照してこの信号伝送方法を説明
すると、信号出力部１の処理ユニット２は、図８のタイ
マー割り込み処理において、先ずステップ４００で、タ
イマー時間をチェックしてＰＷＭ信号の立上り出力のタ
イミングか否かを判定し、ＰＷＭ信号の立上り出力のタ
イミングと判定した場合、次にステップ４１０に進み、
処理ユニット（ＣＰＵ）２の出力を低レベルに立ち下げ
る。

【００４５】次に、ステップ４２０で、そのときのＰＷ
Ｍ信号の立上りエッジ時間ｔ２を記憶し、次のステップ
４３０で、上記立上りエッジ時間ｔ２にＰＷＭ信号のパ
ルス周期Ｔｐを加算して次回の割り込み時間つまりＰＷ
Ｍ信号の立上り出力タイミングを設定する。

【００４６】一方、ステップ４００で、ＰＷＭ信号の立
上り出力のタイミングではないと判定した場合、次にス
テップ４４０に進み、処理ユニット（ＣＰＵ）２の出力
を高レベルに立ち上げる。そして、次のステップ４５０
で、そのときのＰＷＭ信号の立下りエッジ時間ｔ１を記
憶し、次のステップ４６０で、上記立下りエッジ時間ｔ
１に、ＰＷＭ信号のパルス周期Ｔｐに制御量のパルスデ
ューティ比を乗算した値を加算し、さらに後述の処理に
より算出した補正値Ｋをそこから減算して、次回の割り
込み時間つまりＰＷＭ信号の立下り出力タイミングを設
定する。

【００４７】一方、処理ユニット（ＣＰＵ）２は、上記
補正値Ｋを算出するために、出力切替タイミング検出回
路４から入力される出力切替タイミング信号に基づき、
図９の外部信号割り込み処理を実行して、信号線５上の
ＰＷＭ信号の実際の立上り時間ｔ４と実際の立下り時間
ｔ３を検出する。

【００４８】出力切替タイミング検出回路４は、内蔵す
るコンパレータの基準電圧を図１１のように信号線５に
出力されたＰＷＭ信号の略中間位置に設定しており、出
力されたＰＷＭ信号の時間遅れを含む出力切替タイミン
グ検出信号が検出回路４からＣＰＵに取り込まれる。

【００４９】図９のフローチャートにおいて、処理ユニ
ット（ＣＰＵ）２は、先ずステップ５００で、入力した
出力切替タイミング検出信号に基づき、ＰＷＭ信号の立
上りか否かを判定し、図１１のように出力切替タイミン
グ検出信号の立下り時であって、ＰＷＭ信号の立上りと
判定した場合、次にステップ５１０に進み、その時のタ
イマー時間を信号線５上のＰＷＭ信号の立上り時間ｔ４
として記憶する。一方、ステップ５００で、ＰＷＭ信号
の立下りと判定した場合、次にステップ５２０に進み、
その時のタイマー時間を信号線５上のＰＷＭ信号の立下
り時間ｔ３として記憶する。

【００５０】さらに、処理ユニット（ＣＰＵ）２は、図
１０のフローチャートに示すように、上記で算出した時
間ｔ１〜ｔ４を用いて補正値Ｋを演算する。この補正値
Ｋの演算は、先ず、ステップ６００で、上記で算出した
立上り時間ｔ４と立上りエッジ時間ｔ２とを用いてその
時間差Ｔｄ２を算出する。さらに、次のステップ６１０
で、上記で算出した立下り時間ｔ３と立下りエッジ時間
ｔ１とを用いて、その時間差Ｔｄ１を算出する。そし
て、ステップ６２０で、上記立上りの時間差Ｔｄ２から
立下りの時間差Ｔｄ１を減算して補正値Ｋを算出する。

【００５１】この補正値Ｋは、上述のステップ４６０に
おける次回の割り込み時間つまりＰＷＭ信号の立下り出
力タイミングの設定に使用され、ＰＷＭ信号のパルス周
期Ｔｐに制御量のパルスデューティ比を乗算した値を立
下りエッジ時間ｔ１に加算し、そこから補正値Ｋを減算
して次回の割り込み時間が算出され、ＰＷＭ信号の次回
の立下り出力タイミングとしてその時間がセットされ
る。

【００５２】このように、信号出力部１から出力された
ＰＷＭ信号が信号線５上を伝送される際に生じる立上り
時と立下り時の時間遅れＴｄ２，Ｔｄ１を計測・演算
し、その立上り時と立下り時の時間遅れＴｄ２，Ｔｄ１
から補正値Ｋを求め、次回のＰＷＭ信号の出力時のタイ
ミングを補正値Ｋだけ速めるようにＰＷＭ信号を出力す
るから、信号線５に接続されたコンデンサなどによる遅
延要因によってＰＷＭ信号の立上り、立下りに遅れが生
じた場合でも、その遅れは補正により解消し、信号出力
部１から信号入力部１１へ正確なＰＷＭ信号を伝送する
ことができ、誤差のない制御量を伝送することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の信号伝送方法によれば、制御量が予め設定した設定値
未満の場合、ＰＷＭ信号のパルスの立ち上がりのエッジ
タイミングで時間遅れが生じたとしても、長パルス周期
における時間遅れの割合は小さくなり、伝送する制御量
の誤差の割合を少なくして、信号を高い精度で伝送する
ことができる。また、制御量が予め設定した設定値以上
の場合、搬送パルスのパルス周期の短いＰＷＭ信号を伝
送することによって、高速で制御量データを伝送するこ
とができ、良好な応答性をもって被操作部の制御を行う
ことができる。

【００５４】また、請求項２の信号伝送方法によれば、
制御量が予め設定した設定値未満の場合、１以上の倍数
の精度で制御量をパルスデューティ比に割り付け、より
長いパルス幅のＰＷＭ信号を出力し、パルスの立ち上が
りのエッジタイミングで時間遅れが生じた場合でも、長
いパルス周期における時間遅れの割合は小さくなり、伝
送する制御量の誤差の割合を少なくして、信号を高い精
度で伝送することができる。

【００５５】また、請求項３の信号伝送方法によれば、
信号出力部から出力されたＰＷＭ信号が信号線上を伝送
される際に生じる立上り時と立下り時の時間遅れを計測
・演算し、その立上り時と立下り時の時間遅れから補正
値を求め、次回のＰＷＭ信号の出力時のタイミングを補
正値だけ速めるようにＰＷＭ信号を出力するから、信号
線に接続されたコンデンサなどの遅延原因によってＰＷ
Ｍ信号の立上り、立下りに遅れが生じた場合でも、その
遅れは補正により解消し、信号出力部から信号入力部へ
正確なＰＷＭ信号を伝送することができ、誤差のない制
御量を伝送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号伝送方法を実施する信号伝送シス
テムの構成ブロック図である。

【図２】信号出力部１の処理ユニット２の出力信号Ａと
信号入力部１１の入力信号Ｂの波形図である。

【図３】信号出力部の処理ユニットの動作を示すフロー
チャートである。

【図４】第二実施形態の信号出力部の出力処理を示すフ
ローチャートである。

【図５】同実施形態の信号入力部の入力処理を示すフロ
ーチャートである。

【図６】信号出力部における制御量と出力データ（デュ
ーティ比）との関係を示すグラフである。

【図７】信号入力部における制御量と出力データ（デュ
ーティ比）との関係を示すグラフである。

【図８】第三実施形態の信号出力部でのタイマー割り込
み処理のフローチャートである。

【図９】同信号出力部での外部信号割り込み処理のフロ
ーチャートである。

【図１０】補正値Ｋの演算のフローチャートである。

【図１１】ＣＰＵ出力信号、ＰＷＭ信号などのタイミン
グチャートである。

【符号の説明】

１−信号出力部 ２−処理ユニット ３−出力用スイッチング回路 ４−出力切替タイミング検出回路 ５−信号線 １１−信号入力部 １２−処理ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F073 AA28 AA29 AB02 AB07 BB04 BC01 CC05 CD14 EF04 GG01 GG07 GG08 GG09 5H740 AA04 JA25 KK10 5K029 AA03 BB03 CC01 DD02 DD28 DD29 GG05 GG07 HH05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号出力部から信号入力部に搬送パルス
   のパルス幅を制御量で変調したＰＷＭ信号を伝送する信
   号伝送方法において、 前記制御量が予め設定した設定値未満の場合、前記搬送
   パルスのパルス周期を予め設定した周期の長い長パルス
   周期に設定し、該制御量が予め設定した設定値以上の場
   合、前記搬送パルスのパルス周期を予め設定した周期の
   短い短パルス周期に設定してＰＷＭ信号を該信号出力部
   から信号入力部に伝送することを特徴とする信号伝送方
   法。
2. 【請求項２】 信号出力部から信号入力部に搬送パルス
   のパルス幅を制御量で変調したＰＷＭ信号を伝送する信
   号伝送方法において、 前記信号出力部では、前記制御量が予め設定した設定値
   未満の場合、１を超える倍数の精度で該制御量をパルス
   デューティ比に割り付け、制御量が予め設定した設定値
   以上の場合、１未満の倍数の精度で制御量をパルスデュ
   ーティ比に割り付けてＰＷＭ信号を前記信号入力部に送
   り、該信号入力部では、入力したＰＷＭ信号のパルスデ
   ューティ比と制御量との関係をリニアな状態に戻して、
   制御量の入力処理を行うことを特徴とする信号伝送方
   法。
3. 【請求項３】 信号出力部から信号入力部に搬送パルス
   のパルス幅を制御量で変調したＰＷＭ信号を信号線を通
   して伝送する信号伝送方法において、 前記信号出力部から出力されたＰＷＭ信号が実際に信号
   線上で立ち上がる立上り時間と立ち下がる立下り時間と
   を検出すると共に、該信号出力部から出力される出力時
   点のＰＷＭ信号の立上りエッジ時間と立下りエッジ時間
   とを検出し、該信号線上の立上り時間と該立上りエッジ
   時間との時間差を算出すると共に、該信号線上の立下り
   時間と該立下りエッジ時間との時間差を算出し、該立上
   りの時間差から該立下りの時間差を減算して補正値を算
   出し、該ＰＷＭ信号の出力のタイミングを該補正値だけ
   速めるように該ＰＷＭ信号を出力することを特徴とする
   信号伝送方法。