JP2006094430A - 通信システム、通信装置、通信システムによる通信方法、プログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 受信不能状態に陥った受信手段に対して、システムリセットや専用の信号線を使用せずに、受信手段を受信可能な状態に復帰させることができる通信システムを実現する。
【解決手段】 本発明の通信システム１６は、シリアル通信にて互いにデータパケットの通信を行う送信装置９および受信装置１１を備えている。上記送信装置９は、クロック信号を生成するクロック信号生成部２５と、該クロック信号に同期してデータパケットを送信するデータ送信部１８とを備えている。また、上記受信装置１１は、上記データパケットを受信するデータ受信部２６と、通信が正常に行われたか否かを判定する誤り判定部３０と、通信エラーである場合に、受信誤動作信号を送信装置９に送信する受信誤動作信号生成部３１とを備えている。さらに、送信装置９は、受信誤動作信号を受信した場合に、受信装置１１を初期化するための初期化パケットを送信する初期化データ送信制御部２２を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パケットを用いたシリアル通信を行う通信システム、通信装置、通信システムによる通信方法、プログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。

従来、コンピュータネットワークなどにおいては、パケット通信方式と呼ばれる通信方式によってデータの送受信が行われている。パケット通信方式は、情報単位と呼ばれる送達確認情報の返送の単位となる一種のデータが一つ以上含まれたデータパケットを一つのデータブロックとして送受信する通信方式である。また、パケット通信方式によるデータ通信としてシリアル通信があり、この場合、クロック信号と同期してパケットの通信を行っている。

ところが、パケットを用いた単純なシリアル通信回路でデータを通信する場合には、外部ノイズ等の何らかの影響により、受信側ではパケットの境界を検出することができなくなるため、以降に送信されたデータを正常に受信することができなくなる。すなわち、シリアル通信回路が誤動作（エラー）を起こしてしまう。

このため、シリアル通信においては、論理値「０」または「１」の情報ビットをパケット毎に数え、その計数結果が奇数であるか偶数であるかにより通信エラーの検出を行う「パリティチェック」方式やパケット毎の情報ビットの和を演算・比較する「チェックサム」方式を用いて、データの通信が正常に行われているか否かを検出している。

データの通信が正常に行われていないと検出された場合には、受信側が送信側に対して通信エラーが発生したことを通知し、送信側は受信側に対して、受信側を復帰させるための初期化制御信号を送信するようになっている。従来では、この初期化制御信号を送信するためには専用の信号線が必要であり、構成が複雑であった。

このため、初期化制御信号を送信するための専用の信号線を設けずに、受信側を通信エラーから復帰させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、パケット単位でデータ転送が可能なネットワーク対応入出力システムにおいて、エラーパケットを送信する手法が提案されている。
特開２０００−３２２２０８号公報（平成１２年(2000)１１月２４日公開）

しかしながら、特許文献１は、通信エラーを検出した場合において、プリンタ等に転送エラーを検出したことを示すためにエラーパケットを送信するものであり、エラーパケットを受け取ったプリンタ等は、自装置の動作を制御してソフトウエアリセットを行うことにより初期化処理を行っている。

すなわち、プリンタ等は、エラーパケットを受け取ると、非パケット転送モードへ移行し、その間に独自で復帰アルゴリズム（初期化処理）を行うものであり、受信不能状態に陥った受信側の復帰については、システムリセット等の再起動を行って復帰するようにしている。

このように、専用の信号線を設けずに初期を行う場合には、ほぼ全ての回路に初期化がかかるシステムリセット信号をアサートして復帰させなければならないので、例えばレジスタ等の設定を一からやり直す必要があるという問題点を有している。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、受信不能状態に陥った受信手段に対して、専用の初期化パケットおよびアルゴリズムを用いることにより、システムリセットや専用の信号線を使用せずに、受信手段を受信可能な状態に復帰させることができる通信システム、通信装置、通信システムによる通信方法、プログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体を提供することにある。

本発明に係る通信システムは、上記課題を解決するために、シリアル通信にて互いにデータパケットの通信を行う第１通信装置および第２通信装置を備えた通信システムであって、上記第１通信装置は、クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、該クロック信号に同期してデータパケットを送信するデータ送信手段とを備え、上記第２通信装置は、上記データ送信手段から送信されるデータパケットを受信するデータ受信手段と、データパケットの通信が正常に行われたか否かを判定する判定手段と、該判定手段が通信異常であると判定した場合に、通信異常信号を第１通信装置に送信する通信異常信号送信手段とを備えており、上記第１通信装置は、通信異常信号を受信した場合に、第２通信装置を初期化するための初期化パケットを送信する初期化パケット送信手段をさらに備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、第１通信装置と第２通信装置とは、シリアル通信によってデータパケットの通信を行っており、データパケットは、第１通信装置のデータ送信手段から第２通信装置のデータ受信手段へと送信される。また、第２通信手段では、判定手段がデータパケットの通信が正常に行われたか否かを判定している。

すなわち、データパケットの送信は、クロック信号生成手段によって生成されたクロック信号に同期して行われているため、例えばクロック信号にノイズによるパルスが発生すると、データ受信手段は、ビットのずれたデータパケットを受信してしまう。この場合、通信異常となり、第２通信装置は通信不可能状態となる。従って、第２通信装置が受信可能となるように復帰させるために、判定手段にて通信異常と判定された場合には、通信異常信号を第１通信装置に送信するようになっている。

また、第１通信装置は初期化パケット送信手段を備えている。このため、通信異常が発生した場合には、第１通信装置は通信異常信号を受信し、第２通信装置に対して初期化パケットを送信することで第２通信装置を初期化することができる。

このように、第２通信装置を初期化するための信号として初期化パケットが用いられるため、上記データパケットの送受信に用いる信号線と同じ信号線を用いて初期化パケットの送受信を行うことが可能となる。このため、第２通信装置を初期化するための専用の信号線を設ける必要がなく、簡易な構成の通信システムで第２通信装置の初期化を実現することができる。

また、初期化パケットを用いることにより、第２通信装置を通信可能な状態に復帰するために必要な手段だけを初期化することができる。すなわち、第２通信装置の初期化を行うために、例えば第２通信装置の全モジュールを初期化するシステムリセットを行う必要がない。このため、復帰処理に必要のない、例えばレジスタ等の設定を１からやり直す必要がなく、復帰処理に必要な時間を短縮することが可能となる。

また、第２通信装置の初期化には、データパケットとは異なる初期化パケットが用いられるため、データパケットと初期化パケットとを誤って認識し、誤って初期化してしまうおそれもない。

本発明に係る通信システムでは、上記初期化パケットは、同一の論理値のみが連続するパケットであることが好ましい。第２通信装置がビットのずれたデータパケットを受信すると、データパケットの境界を判別することができなくなるため、通信不可能状態となる。しかしながら、上記の構成によれば、初期化パケットとして同一の論理値のみが連続するパケットを用いているため、初期化パケットを連続して送信することにより、パケットの境界が判別できない場合であっても、ある時点で、同一の論理値のみが連続していることを認識することが可能となる。すなわち、初期化パケットであることを判別することが可能となる。これにより、第２通信装置を確実に初期化することが可能となる。

本発明に係る通信システムでは、上記第１通信装置は、上記初期化パケットを一定期間送信した後に、データパケットおよび初期化パケットの送信を一定期間停止するようになっており、上記データパケットおよび初期化パケットの送信停止期間を計測する第１計測手段を備えていることが好ましい。

また、本発明に係る通信システムでは、上記第２通信装置は、初期化パケットを受信した後に、データパケットおよび初期化パケットの受信を一定期間停止するようになっており、上記データパケットおよび初期化パケットの受信停止期間を計測する第２計測手段を備えていることが好ましい。

また、初期化パケットが通信されると、第１通信装置および第２通信装置は、各々送信停止期間および受信停止期間を有することとなる。送信停止期間中には第１通信装置からはいかなるパケットも送信されないため、第２通信装置側ではパケットを受信することはない。また、例え、第２通信装置が初期化パケットを受信した後に第１通信装置からさらに初期化パケットが送信された場合であっても、第２通信装置は、受信停止期間となるため、この初期化パケットを受信することはない。従って、パケットの境界が判別できない状態から脱することができ、以降の通信を正常に行うことが可能となる。

本発明に係る通信装置は、上記課題を解決するために、クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、該クロック信号に同期してデータをシリアル通信により送信するデータ送信手段とを備えた通信装置であって、通信エラーが発生した場合に、通信相手を初期化するための初期化パケットを送信する初期化パケット送信手段を備えていることを特徴としている。上記の構成によれば、上記通信システムにおける第１通信装置と同様にして用いることにより、通信システムと同様の作用効果を得ることができる。

本発明に係る通信方法は、上記課題を解決するために、第１通信装置および第２通信装置間をシリアル通信にて互いにデータパケットの通信を行う通信方法であって、上記第１通信装置は、クロック信号を生成すると共に、該クロック信号に同期してデータパケットを送信し、上記第２通信装置は、上記第１通信装置から送信されるデータパケットを受信し、データパケットの通信が正常に行われたか否かを判定し、通信異常であると判定された場合に、通信異常信号を第１通信装置に送信しており、上記第１通信装置は、通信異常信号を受信した場合に、第２通信装置を初期化するための初期化パケットを送信することを特徴としている。上記の構成によれば、本発明の通信システムと同様の作用効果を得ることができる。

本発明に係るプログラムは、上記課題を解決するために、第１通信装置および第２通信装置間をシリアル通信にて互いにデータパケットの通信を行うプログラムであって、上記第１通信装置が、クロック信号を生成すると共に、該クロック信号に同期してデータパケットを送信する手順と、上記第２通信装置が、上記第１通信装置から送信されるデータパケットを受信し、データパケットの通信が正常に行われたか否かを判定し、通信異常であると判定された場合に、通信異常信号を第１通信装置に送信する手順と、上記第１通信装置が、通信異常信号を受信した場合に、第２通信装置を初期化するための初期化パケットを送信する手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。上記プログラムをコンピュータシステムにロードすることによって、上記通信方法をユーザに提供することが可能となる。

本発明に係る記録媒体は、上記課題を解決するために、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。上記記録媒体に記録されているプログラムをコンピュータシステムにロードすることによって、上記通信方法をユーザに提供することが可能となる。

なお、上記通信システムは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記画像印刷装置をコンピュータにて実現させる画像処理プログラム、およびそのアドレス供給装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明に係る通信システムは、以上のように、第１通信装置は、通信異常信号を受信した場合に、第２通信装置を初期化するための初期化パケットを送信する初期化パケット送信手段をさらに備えているので、第２通信装置を初期化するための専用の信号線を設ける必要がなく、簡易な構成の通信システムで第２通信装置の初期化を実現することができるという効果を奏する。また、初期化パケットを用いることにより、第２通信装置を通信可能な状態に復帰するために必要な手段だけを初期化することができ、復帰処理に必要な時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。

本発明の実施の一形態について図１ないし図７に基づいて説明すると以下の通りである。

図２は、本実施の形態に係る画像撮影表示装置１の概略構成を示す概略図である。なお、本実施の形態では、画像撮影表示装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、シリアル通信にてデータパケットを通信する通信システムを含む電子機器であれば用いることができる。

図２に示すように、画像撮影表示装置１は、送信システム２、受信システム３、カメラ４、表示装置５、スピーカ６を備えている。画像撮影表示装置１は、カメラ４にて撮影した画像／映像／音声（以下、単に「画像等」と称する）のデータ（データパケット）を送信システム２から受信システム３へと通信し、画像／映像を表示装置５にて表示すると共に、音声をスピーカ６から出力するものである。

送信システム２は、カメラ制御装置８、送信装置（第１通信装置）９、送信ＬＳＩ制御装置１０を備えている。カメラ制御装置８は、カメラ４の各種動作を制御するものであり、例えばカメラ４にて撮影された画像等データの入力や送信装置９への画像等データの出力の制御を行うものである。カメラ制御装置８は、送信ＬＳＩ制御装置１０の指示に基づいて、カメラ４にて撮影した画像等データを送信装置９へ送信する。

送信装置９は、送信ＬＳＩ制御装置１０の指示に基づいて、受信した画像等データを受信システム３に送信するものである。送信システム２と受信システム３との通信はシリアル通信により行われ、画像等データはパケットで送受信される。すなわち、送信装置９から後述する受信システム３の受信装置（第２通信装置）１１に対して、シリアルクロックと画像等データとしてのシリアルデータとが送信される。また、送信装置９と受信装置１１との間におけるデータ送受信が正常に行われなかった場合に、受信装置１１から送信装置９へ受信誤動作信号が送信される。なお、この送信装置９と受信装置１１との通信方法（データ送受信方法）の詳細については後述する。また、送信装置９および受信装置１１は、画像等データや受信誤動作信号を互いに送受信するものであるが、説明の便宜上、「送信装置」「受信装置」と称することとする。

受信システム３は、受信装置１１、ＣＰＵ１２、表示制御装置１３、音声処理装置１４、受信ＬＳＩ制御装置１５を備えている。また、これら各部材は内部バス等にて接続されており、制御信号やデータ通信はこの内部バス等を用いて行われる。なお、受信システム３の上記各部材には、システムリセット信号線が接続されており、受信システム全体として初期化する必要がある場合には、システムリセット信号線を用いて初期化されるようになっている。

受信装置１１は、送信システム３の送信装置９から送信された画像等データを受信するものである。受信装置１１は、ＣＰＵ１２の指示に基づいて、受信した画像／映像データを表示制御装置１３へ送信すると共に、受信した音声データを音声処理装置１４へと送信するようになっている。

表示制御装置１３は、ＣＰＵ１２の指示に基づいて、受信装置１１から受信した画像／映像データを表示装置５に送信すると共に、表示装置５を制御して所定の画像や映像を表示させるものである。なお、表示装置５としては、特に限定されるものではなく、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示装置やプラズマ表示装置等を用いることができる。

音声処理装置１４は、ＣＰＵ１２の指示に基づいて、受信装置１１から受信した音声データをスピーカ６に送信すると共に、スピーカ６を制御して所定の音声を出力させるものである。なお、本実施の形態では音声を出力するスピーカ６を用いているが、さらに外部の音声を入力するマイクの機能を備えていてもよい。

また、受信システム３の操作を外部からの入力指示によって行ってもよく、受信システム３は例えば入力手段としてのキー等を備えていてもよい。この場合、ＣＰＵ１２は、キーからの入力指示に基づいた制御も行うこととなる。

上記送信装置９および受信装置１１が本発明の通信システム１６となる。ここで、本発明の通信システム１６について具体的に説明する。図１は、上記通信システム１６の機能ブロック図である。図１に示すように、通信システム１６は、送信装置９および受信装置１１を備えている。

上記送信装置９は、送信バッファ１７、データ送信部１８、送信制御部１９、送信カウンタ２０、誤り符号生成部２１、初期化データ送信制御部２２、初期化データ生成部２３、初期化データ送信カウンタ２４、クロック信号生成部２５を備えている。

送信バッファ１７は、送信装置９の外部装置（例えば、カメラ制御装置８）から送信された画像等データを一次的に保管するものである。送信バッファ１７にて保管された画像等データは、データ送信部１８および誤り符号生成部２１へと送信される。

送信制御部１９は、画像等データを受信装置１１へ送信するために、送信装置９の各部材を制御するものである。また、送信制御部１９は、送信カウンタ２０を備えており、送信した画像等データ（データパケット）の量をカウントするようになっている。

データ送信部１８は、送信制御部１９の指示に基づいて、送信バッファ１７から供給された画像等データをパラレル信号からシリアル信号へと変換すると共に、シリアル信号に変換された画像等データを受信装置１１へ送信するものである。データ送信部１８としては、パラレル信号をシリアル信号へ変換できるものであればよく、例えばシフトレジスタを用いることができる。

誤り符号生成部２１は、データ送信部１８から送信された画像等データが、受信装置１１に正常に送信されているか否かの判定に用いられる誤り符号を生成するものである。生成された誤り符号は、データ送信部１８へと送信され、データ送信部１８から受信装置１１へと送信される。例えば、誤り判定をパケット毎に行うのではなく、一定量のデータパケットを送信した後にまとめて行う場合には、送信カウンタ２０にてカウントされたデータパケットの量が所定の量となった場合に誤り符号が送信される。

なお、誤りの判定は、公知の方式を用いることができ、例えばチェックサム方式やパリティチェック方式を用いることができる。また、誤り判定は、受信装置１１側にて行われる。この誤り判定の詳細については後述する。

初期化データ送信制御部２２は、受信装置１１にて誤り判定を行った結果、画像等データの送受信が正常に行われていない（通信異常である）と判定された場合に、受信装置１１から送信される通信エラーの通知（受信誤動作信号）を受信するものである。また、初期化データ送信制御部２２は、初期化データ生成部２３を備えており、初期化データ送信制御部２２にて受信誤動作信号を受信すると、初期化データ生成部２３が、受信装置１１を初期化するための初期化データ（初期化パケット）を生成するようになっている。

初期化データ送信制御部２２は、生成された初期化データを受信装置１１に送信するようになっている。初期化データの送信は、初期化データ送信制御部２２から受信装置１１に直接送信してもよく、データ送信部１８を介して受信装置１１に送信してもよい。いずれの場合においても、送信制御部１９の指示に基づいて初期化データが送信される。

また、初期化データ送信制御部２２は、受信装置１１に送信した初期化データの量をカウントする初期化データ送信カウンタ２４を備えている。受信装置１１を初期化する機構については後述するが、初期化を行う際には、送信装置９は、初期化データを一定期間送信した後に、あらゆるデータ送信を一定期間停止するようになっている。このため、初期化データ送信カウンタ２４は、これら送信した初期化データの期間をカウントすると共に、データ送信の停止時間をカウントしている。なお、初期化データの送信は、一定期間行うことに限定されず、例えば、予め設定された一定量の初期化データを送信するようにしてもよい。

クロック信号生成部２５は、クロック信号を生成するものであり、このクロック信号は上記各部材へ供給される。従って、送信バッファ１７、データ送信部１８、送信制御部１９、送信カウンタ２０、誤り符号生成部２１、初期化データ送信制御部２２、初期化データ生成部２３、初期化データ送信カウンタ２４は、全てこのクロック信号に同期して上記各動作を行っている。また、このクロック信号は、受信装置１１へと送信される。

また、上記受信装置１１は、データ受信部２６、受信制御部２７、受信カウンタ２８、受信バッファ２９、誤り判定部３０、受信誤動作信号生成部３１、初期化データ受信制御部３２、初期化データ受信カウンタ３３を備えている。

データ受信部２６は、送信装置９から送信された画像等データ、誤り符号、初期化データ（以下においては、送信装置９から受信装置１１へ送信されるデータを単に「通信データ」と総称する場合もある）を受信して、この通信データをシリアル信号からパラレル信号へと変換するものである。データ受信部２６にてパラレル信号に変換された通信データの内、画像等データは受信バッファ２９へと送信され、誤り符号は誤り判定部３０へと送信され、初期化データは初期化データ受信制御部３２へと送信される。この信号の変換や各データの送信は、受信制御部２７の指示に基づいて行われる。

すなわち、受信制御部２７は、送信装置９から送信された通信データを受信するために、受信装置１１の各部材を制御するものである。また、受信制御部２７は、受信カウンタ２８を備えており、受信した画像等データ（パケットデータ）の量をカウントするようになっている。

受信バッファ２９は、データ受信部２６から送信された画像等データを一次的に保管するものである。受信バッファ２９に保管された画像等データは、受信制御部２７の指示に基づき、内部バス等を介して表示制御装置１３や音声処理装置１４へと供給される。

誤り判定部３０は、データ受信部２６にて受信した画像等データが、送信装置９から送信された画像等データと同じであるか否か、すなわち、通信が正常に行われたか否かを判定するものである。誤りの判定は、誤り判定部３０にて受信した誤り符号が用いられる。誤り判定は、例えば、チェックサム方式を用いて行うことができ、この場合、誤り判定部３０は、誤り符号演算部３４および比較部３５を備える。誤り符号演算部３４は、受信した画像等データのチェックサム演算を行うものである。そして、比較部３５が、この演算結果と受信した誤り符号とを比較して通信が正常に行われたか否かを判定する。

受信誤動作信号生成部３１は、誤り判定部３０での判定の結果、通信が正常に行われていない（すなわち、通信エラーである）と判定された場合に、通信エラーを送信装置９に対して通知するための信号（受信誤動作信号）を生成するものである。そして、受信誤動作信号生成部３１は、受信誤動作信号を送信装置９へ送信する。

上述のように、送信装置９は受信誤動作信号（通信エラー）を受信すると、受信装置１１に対して初期化データを送信するようになっている。すなわち、送信装置９から送信されたデータパケットおよび初期化データは、受信装置１１のデータ受信部２６および初期化データ受信制御部３２にて受信する。データ受信部２６はデータパケットのみを受信バッファ２９へ送信する。また、初期化データ受信制御部３２は、受信したデータが初期化データであるかを判断する。

初期化データ受信制御部３２は、初期化信号生成部３６を備えており、初期化データを受信したと判断すると、初期化信号生成部３６が初期化信号を生成する。そして、初期化信号は、受信制御部２７（主として受信カウンタ２８）および誤り判定部３０に送信される。受信制御部２７および誤り判定部３０は、初期化信号により初期化（リセット）される。

また、受信装置１１は、初期化データを受信すると、予め決められた一定期間、いかなるデータも受信しないようになっている。初期化データ受信カウンタ３３は、受信した初期化データの量をカウントするようになっており、一定量の初期化データを受信した後には、データの受信を停止する期間をカウントするようになっている。そして、受信停止期間を経過した後に、受信装置１１は送信装置９からのデータ受信を開始する。

上記データ受信部２６、受信制御部２７、受信カウンタ２８、誤り判定部３０、受信誤動作信号生成部３１、初期化データ受信制御部３２、および初期化データ受信カウンタ３３には、送信装置９のクロック信号生成部２５にて生成されたクロック信号が入力されており、各部材はこのクロック信号に同期して上記各動作を行っている。

上記構成を有する通信システム１６を用いて、通信エラーが発生した際における通信回路誤動作状態からの復帰処理の一例について具体的に説明する。なお、以下の説明においては、上記通信データを単に「データ」と称することもある。

まず、本実施の形態の説明に使用するシリアル通信プロトコルに関する仕様を以下のように定める。
ａ）画像等データに使用するデータパケットは、パケットデータ部（ペイロード部）のみとする。
ｂ）上記データパケットは、８ｂｉｔ固定とする。
ｃ）通信に使用するデータパケットに“００ｈ”（以下、１６進数表現は数値にｈを添える）を用いることは禁止とする。すなわち、“０１ｈ”〜“ＦＦｈ”がデータパケットとなる（通信データとして用いることができる）。
ｄ）受信装置１１を初期化して、正常動作状態に復帰させるために初期化データを使用する。初期化データは、“００ｈ”の初期化パケットを連続して送信する。受信装置１１は、‘０’が連続する固定値、例えば１６ｂｉｔ全て‘０’である場合に初期化データと認識する。

上記通信プロトコルにおけるデータ通信について図３および図４を用いて説明する。なお、データ通信は、シリアル通信にて行い、データ出力順序をＭＳＢファーストとする。

図３は、受信装置１１が“２０ｈ”、“３０ｈ”の順にパケットデータを受信する場合を示すタイミングチャートである。図３に示すように、シリアルクロックに同期してシリアルデータを受信している。また、受信制御部２７の受信カウンタ２８は、シリアルクロックの立ち下がり毎にカウンタ値が上がっていき、０〜７までのカウントアップを繰り返している。また、シリアルクロックの立ち下がりでデータをラッチしているので、各ラッチ時点における値は、図３に示すように、“００ｈ”“００ｈ”“０１ｈ”“０２ｈ”“０４ｈ”“０８ｈ”“１０ｈ”“２０ｈ”のように変化していく。すなわち、シリアルデータが８ｂｉｔ送信された時点で受信装置１１には“２０ｈ”のデータが送信されることとなる。

続いて、受信カウンタ２８はシリアルクロックの立ち下がり毎に再度０からカウントアップすると共に、データをラッチすることとなる。そして、各ラッチ時点における値は、図３に示すように、“４０ｈ”“８０ｈ”“０１ｈ”“０３ｈ”“０６ｈ”“０Ｃｈ”“１８ｈ”“３０ｈ”と変化する。これにより、“２０ｈ”“３０ｈ”のデータの送受信が正常に行われる。

次に、画像等データの送受信に何らかの異常が発生した状況（すなわち、通信エラーが発生した状況）について説明する。本実施の形態においては、一例としてシリアルクロックに、正常なパルスの他にノイズによるパルスが余計に１つ発生する状況を例に挙げて図４に基づいて説明する。

図４は、送信装置９から“２０ｈ”“３０ｈ”の順に送信されたデータパケットが、受信装置１１側で正常に受信できず通信エラーが発生した状況を示すタイミングチャートである。図４においても図３と同様に、シリアルクロックに同期してシリアルデータを受信している。また、受信制御部２７の受信カウンタ２８は、シリアルクロックの立ち下がり毎にカウンタ値が上がっていき、０〜７までのカウントアップを繰り返している。また、シリアルクロックの立ち下がりでデータをラッチしている。

図４では、受信カウンタ２８のカウント値が６の後に、シリアルクロック上にノイズによるパルスが発生している。このため、このノイズによるパルスの立ち下がりでカウント値が７となっている。また、ノイズによるパルスの立ち下がりでもデータをラッチしている。

このため、各ラッチ時点における値は、図４に示すように、“００ｈ”“００ｈ”“０１ｈ”“０２ｈ”“０４ｈ”“０８ｈ”“１０ｈ”“２０ｈ”と変化していき、続いて“４０ｈ”“８０ｈ”“００ｈ”“０１ｈ”“０３ｈ”“０６ｈ”“０Ｃｈ”“１８ｈ”と変化する。すなわち、“２０ｈ”“１８ｈ”のデータを受信することとなり、通信エラーが発生する。

このように、送信装置９が“００１０ ００００ｂ”（２０ｈ；以下、２進数表現は数値にｂを添える）、“００１１ ００００ｂ”（３０ｈ）のデータパケットを送信した場合に、“２０ｈ”のビット２とビット１との間にノイズによるパルスが発生したとすると、受信装置１１は“００１０ ００‘０’０ｂ”（‘０’がノイズによるパルスによって挿入された）、“０００１ １０００ｂ”（１８ｈ）を受信する。この“１８ｈ”を示すデータのＭＳＢは１つ前の送信データ“２０ｈ”のＬＳＢであり、１ｂｉｔずれた状態で受信してしまうこととなる。

すなわち、正常なパルスとは異なる余計なパルスはノイズによるものではあるものの、受信装置１１は正しいクロック信号であると認識してしまい、このノイズによるパルス以降に受信するデータパケットを１ｂｉｔずれた状態で受信することとなる。従って、データパケットの境界が送受信間でずれてしまうと、以降の受信は全て失敗することとなる。

上記通信プロトコルに則して通信データを送受信する際、受信装置１１は、送信装置９から送信された通信データを正しく受信できているか否かを判定する（誤り判定）。本実施の形態においては、この誤り判定としてチェックサム方式を用いて行う場合について説明する。また、本実施の形態におけるチェックサム方式は、一定のタイミングで誤り判定を行うものとする。すなわち、例えば、送信装置９は、予め決められたデータパケット数だけ通信し終えたら、誤り符号生成部２１にてチェックサム演算を行い、チェックサム値（誤り符号）を受信装置１１に送信すると定めておく。また、受信装置１１は、予め決められた数のデータパケットを受信すると、受信したデータパケットのチェックサム演算を誤り符号演算部３４にて行い、チェックサム値を求めると定めておく。そして、比較部３５にて、送信装置９より受信したチェックサム値と、受信装置１１自身で演算したチェックサム値とを比較することにより誤り判定を行う。

本実施の形態では、チェックサム値は８ｂｉｔ固定とする。また、チェックサム演算は、例えば８ｂｉｔ加算器を用いて単純に通信データを足していくことにより行うことができる。この場合、通信データが“１０ｈ”“１１ｈ”“５０ｈ”の順で送信される場合には、チェックサム値は“１０ｈ＋１１ｈ＋５０ｈ”＝“７１ｈ”となる。ただし、チェックサム演算はこれに限定されるものではない。

通信が正常に行われている場合には、送信装置９から送信されたチェックサム値と、受信装置１１が受信した通信データに基づいて演算したチェックサム値とが同じ値となる。この場合、通信が正常に行われたと判定される。一方、各チェックサム値が異なる値である場合には、通信データの送受信に何らかの異常が発生したと考えられる。このように、誤り判定部３０の判定により受信誤動作（通信エラー）が発生したことが分かる。

誤り判定の結果、通信エラーが発生した場合には、受信誤動作信号生成部３１にて生成された受信誤動作信号が送信装置９に対して送信される。

送信装置９は、受信誤動作信号を受信すると、初期化データ生成部２３にて初期化データを生成し、受信装置１１に対して送信する。なお、上述のように、受信装置１１は通信データ（データパケット）の先頭の位置（パケットの境界）を判別できない状況になっている可能性がある。このため、送信装置９は、初期化データとして“００ｈ”や“ＦＦ”といった同一の論理値が連続する初期化パケットを連続して送信する。

受信装置１１は、データパケットの境界が検出できない（境界が判別できない）状況であっても、連続したデータを受信することにより初期化データを認識することは可能である。すなわち、誤動作している受信装置１１の状態によっては、ある程度の受信タイミング（初期化要求受付タイミング）は変動してしまう。しかしながら、連続したデータを受信することにより、少なくともある時点において、初期化が要求された（初期化データである）と判断することはできる。

なお、図５に示すように、上記通信プロトコルにおいて、シリアル通信のデータ出力順序をＭＳＢファーストとすると、“８０ｈ”“０１ｈ”のデータパケットを通信する場合に、最も長く‘０’が続くことになる。具体的には、“１０００ ００００ｂ”“００００ ０００１ｂ”となり１４ｂｉｔの連続した‘０’となる。すなわち、通常のデータ通信中に‘０’が１６ｂｉｔ以上連続することはない。

従って、上記通信プロトコルのｄ）にて規定したように、“００ｈ”の初期化パケットを連続して送信することにより、受信装置１１は１６ｂｉｔ以上連続する‘０’を受信することとなり、ある時点において、送信された通信データが初期化データであると判断することが可能になる。すなわち、初期化パケットを送信する期間は、受信装置１１が初期化データであると判断できる程度の期間であればよい。また、初期化パケットを一定量送信する場合には、受信装置１１が初期化データであると判断できる程度の量を送信すればよい。

なお、送信装置９は、初期化データ（初期化パケット）を一定期間送信した後に、一定期間、いかなるデータも送信しないようになっている。すなわち、データを送信しない期間（送信停止期間）がある。送信停止期間は、初期化データ送信カウンタ２４を作動させることによってカウントしている。一方、受信装置１１は、初期化データを受信した後には、一定期間、データを受信しないようになっている。すなわち、データを受信しない期間（受信停止期間）がある。受信停止期間は、初期化データ受信カウンタ３３を作動させることによりカウントしている。

受信停止期間は、受信装置１１がデータの受信を一旦停止し、その後受信するデータパケットを認識することができるだけの時間であればよく、例えば、データパケットを１０パケット送受信する時間と同じ時間にすることができる。また、送信装置９側にも、予め受信停止期間を把握させておき、送信装置９は、受信停止期間が経過した後に新たなデータパケットを送信するようになっている。

そして、受信停止期間中には、初期化信号生成部３６にて生成された初期化信号が受信制御部２７および誤り判定部３０に送信され、これら受信制御部２７および誤り判定部３０が初期化される。これにより、受信カウンタ２８が初期化されるため、データパケットの境界が判断可能となり、受信装置１１を正常に復帰させることができる。

従って、送信装置９から受信装置１１へ初期化データを送信する際に、専用の信号線を設けることなく、通常の通信に用いているシリアル通信経路のみを用いて初期化データを送信し、受信装置１１を正常に復帰させることができる。さらに、受信装置１１の全モジュールを初期化するシステムリセットを行うことなく、受信装置１１を正常に復帰させることが可能となる。

なお、誤り符号の演算結果（チェックサム値）が“００ｈ”になる場合も考えられる。チェックサム値を８ビット固定とするとキャリーは使われないため、例えば、チェックサム値の演算結果が“ＦＦｈ”である場合に、“０１ｈ”のデータを受信した場合にはチェックサム値は“００ｈ”となる。

チェックサム値は、通常の通信データを送信する間に送信するようになっているため、送信するデータが、“８０ｈ”（通常データ）、“００ｈ”（チェックサム値）、“０１ｈ”（通常データ）となる場合には、通常のデータ送信中に最大２２ｂｉｔの‘０’が続くこととなる。このような状況で、‘０’が１６ｂｉｔ続く場合に初期化を行うとすると、正常な動作中であるにも関わらず初期化されてしまう。

この問題は、例えば、
・“００ｈ”の初期化パケットを連続して送信し、‘０’が２３ｂｉｔ以上連続した場合に初期化データとする。
または、
・チェックサム値の前後には、初期化データを検出しない。
または、
・演算したチェックサム値が“００ｈ”である場合には、通信するチェックサム値を別の値（“５５ｈ”等）にする。
などの仕様を通信プロトコルに規定しておくことで回避することができる。

また、本実施の形態では、通信に使用するデータパケットに“００ｈ”を用いることを禁止し、一定のタイミングで誤り判定を行う場合について説明したが、例えば、上記通信プロトコルｃ）を、
ｃ）通信に使用するデータパケットに“００ｈ”および“ＦＦｈ”を用いることは禁止とする。すなわち、“０１ｈ”〜“ＦＥｈ”がパケットデータとなる（通信データとして用いることができる）。
とし、他の通信プロトコルとして、
ｅ）誤り判定を行う直前（すなわち送信装置がチェックサム値を送信する直前）に、“ＦＦｈ”を送信する
と決めておいてもよい。

この場合には、送受信装置間において、チェックサム演算を行うタイミングを予め定めておく必要はない。また、この場合、チェックサム通信（“ＦＦｈ”）を２回以上連続して送信することは禁止する。

ここで、図６を参照しながら、上記通信システム１６の送信装置９における通信フローについて説明する。

まず、通信を開始する前に送信装置９の各部材の初期設定を行う（Ｓ１）。そして、送信制御部１９が、通信データの送信を開始するか否かを判断する（Ｓ２）。送信を開始する場合には、送信制御部１９が、送信カウンタ２０および誤り符号生成部２１の初期化を行う（Ｓ３）。そして、データ送信部１８が、所定のデータパケットを送信する（Ｓ４）。Ｓ４の後、誤り符号生成部２１が、送信したデータパケットに応じた誤り符号を生成する（Ｓ５）。すなわち、例えば誤り検出をチェックサム方式にて行う場合には、Ｓ５では誤り符号生成部２１がチェックサム値を演算・更新する。

その後、送信制御部１９は、誤り符号を送信するタイミングであるか否かを判断する（Ｓ６）。送信制御部１９が誤り符号を送信するタイミングであると判断した場合には、データ送信部１８が誤り符号を送信する（Ｓ７）。一方、送信制御部２９が誤り符号を送信するタイミングではないと判断した場合には、データパケットの送信を続行するか否かを判断する（Ｓ８）。Ｓ８において、送信制御部１９がデータパケットの送信を続行すると判断した場合には、再度Ｓ４〜Ｓ８の工程を実行する。一方、Ｓ８において、送信制御部１９がデータパケットの送信を続行しないと判断した場合には、通信を終了する。

また、Ｓ４〜Ｓ８の実行中においては、初期化データ送信制御部２２が、受信誤動作信号を受信したか否かについて監視している（Ｓ９）。初期化データ送信制御部２２が受信誤動作信号を受信した場合には、初期化データ生成部２３が初期化データを生成し、送信する（Ｓ１０）。初期化データ送信カウンタ２４は、初期化データを所定時間送信したか否かを監視する（Ｓ１１）。そして、初期化データを所定時間送信したと判断した場合には、送信を停止し、送信停止時間の計測を開始する（Ｓ１２）。初期化データ送信カウンタ２４は、送信停止時間が所定時間経過したか否かを監視し（Ｓ１３）、所定時間経過したと判断した場合には、Ｓ８に進む。

次に、図７を参照しながら、上記通信システム１６の受信装置１１における通信フローについて説明する。

まず、受信を開始する前に受信装置１１の各部材の初期設定を行う（Ｓ２１）。そして、受信制御部２７が、通信データの受信を開始するか否かを判断する（Ｓ２２）。受信を開始する場合には、受信制御部２７が、受信カウンタ２８および誤り判定部３０の初期化を行う（Ｓ２３）。受信カウンタ２８を初期化することにより、データパケットの境界を判断することが可能となる。そして、データ受信部２６にてデータパケットを受信する（Ｓ２４）。Ｓ２４の後、受信したデータパケットの誤り符号を誤り符号演算部３４にて演算し、更新する（Ｓ２５）。

その後、受信制御部２７は、誤り判定を行うタイミングであるか否かを判断する（Ｓ２６）。Ｓ２６にて、受信制御部２７が誤り判定を行うタイミングであると判断した場合には、誤り判定部３０にて通信エラーがあるか否かを判定し（Ｓ２７）、通信エラーの検出を行う（Ｓ２８）。なお、Ｓ２７にて誤り判定をチェックサム方式で行う場合には、誤り判定部３０の比較部３５にて、送信装置９から受信した誤り符号とＳ２５にて演算した誤り符号とを比較する。Ｓ２８にて通信エラーを検出しない場合には、受信制御部２７がデータパケットの受信を続行するか否かを判断する（Ｓ２９）。Ｓ２９において、受信制御部２７がデータパケットの受信を続行すると判断した場合には、再度Ｓ２４〜Ｓ２９の工程を実行する。一方、Ｓ２９において、受信制御部２７がデータパケットの受信を続行しないと判断した場合には、受信を終了する。

また、Ｓ２８にて通信エラーを検出した場合には、受信誤動作信号生成部３１が、送信装置９に対して受信誤動作信号を送信する（Ｓ３０）。そして、初期化データ受信制御部３３が、送信装置９から送信される初期化データを受信したか否かについて判断する（Ｓ３１）。初期化データ受信制御部３３が初期化データを受信したと判断した場合には、初期化信号生成部３６が初期化信号を生成し、受信制御部２７の受信カウンタ２８や誤り判定部３０に送信して初期化を行う（Ｓ３２）。受信制御部２７の特に受信カウンタ２８が初期化されることにより、データパケットの境界の判断を正常に行うことができる。

Ｓ３２の後には、全てのデータの受信を停止し、初期化データ受信カウンタ３３が受信停止時間の計測を開始する（Ｓ３３）。初期化データ受信カウンタ３３は、受信停止時間が所定時間経過したか否かを判断し（Ｓ３４）、所定時間経過したと判断した場合には、Ｓ２９に進む。

なお、本実施の形態では、上述したシリアル通信プロトコルによって通信を行な場合に限定されるものではない。例えば、
ｆ）画像等データに使用するデータパケットは、パケットデータ部（ペイロード部）のみとする。
ｇ）上記データパケットは、１６ｂｉｔ固定とする。
ｈ）初期化データは、“００ｈ”の初期化パケットを連続して送信する。
ｉ）データパケットは、１６ｂｉｔの最初のｂｉｔを‘１’とする。
といったシリアル通信プロトコルを用いた場合であっても同様にして実現することが可能である。

また、例えば、
ｊ）画像等データに使用するデータパケットは、パケットデータ部（ペイロード部）のみとする。
ｋ）上記データパケットは、４ｂｉｔ固定とする。
ｌ）初期化データは、“００００ｂ”とする。
ｍ）通信に使用するデータパケットに“００００ｂ”を用いることは禁止とする。
といったシリアル通信プロトコルを用いた場合であっても同様にして実現することが可能である。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、上記実施形態の通信システムの各部や各処理ステップは、ＣＰＵなどの演算手段が、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶手段に記憶されたプログラムを実行し、キーボードなどの入力手段、ディスプレイなどの出力手段、あるいは、インターフェース回路などの通信手段を制御することにより実現することができる。したがって、これらの手段を有するコンピュータが、上記プログラムを記録した記録媒体を読み取り、当該プログラムを実行するだけで、本実施形態の通信システムの各種機能および各種処理を実現することができる。また、上記プログラムをリムーバブルな記録媒体に記録することにより、任意のコンピュータ上で上記の各種機能および各種処理を実現することができる。

この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理を行うために図示しないメモリ、例えばＲＯＭのようなものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することにより読取り可能なプログラムメディアであっても良い。

また、何れの場合でも、格納されているプログラムは、マイクロプロセッサがアクセスして実行される構成であることが好ましい。さらに、プログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータのプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であることが好ましい。なお、このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。

また、上記プログラムメディアとしては、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等のディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する記録媒体等がある。

また、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であれば、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する記録媒体であることが好ましい。

さらに、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであることが好ましい。

本発明の通信システムは、シリアル通信にてデータパケットの通信を行う機器に適応可能であり、例えば、携帯電話機や、ポータブルオーディオ（テレビ、ラジオ）等のシステム、ＲＳ−２３２Ｃ、ＲＥ−４２２、ＩＥＥＥ１３９４などの規格や、ＵＳＢインターフェースを用いて通信を行うコンピュータおよび付属機器等に好適に用いることができる。

本発明の実施の一形態を示すものであり、通信システムの要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の一形態を示すものであり、画像撮影表示装置の概略構成を示す概略図である。 本発明の実施の一形態を示すものであり、受信装置が“２０ｈ”、“３０ｈ”の順にパケットデータを受信する場合を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の一形態を示すものであり、送信装置から“２０ｈ”“３０ｈ”の順に送信されたデータパケットが、受信装置側で正常に受信できず通信エラーが発生した状況を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の一形態を示すものであり、受信装置が“８０ｈ”“０１ｈ”の順にパケットデータを受信する場合を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の一形態を示すものであり、送信装置における通信フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の一形態を示すものであり、受信装置における通信フローを示すフローチャートである。

符号の説明

９ 送信装置（第１通信装置）
１１ 受信装置（第２通信装置）
１６ 通信システム
１８ データ送信部（データ送信手段）
２２ 初期化データ送信制御部（初期化パケット送信手段）
２４ 初期化データ送信カウンタ（第１計測手段）
２５ クロック信号生成部（クロック信号生成手段）
２６ データ受信部（データ受信手段）
３０ 誤り判定部（判定手段）
３１ 受信誤動作信号生成部（通信異常信号送信手段）
３３ 初期化データ受信カウンタ（第２計測手段）

Claims (8)

1. シリアル通信にて互いにデータパケットの通信を行う第１通信装置および第２通信装置を備えた通信システムであって、
   上記第１通信装置は、クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、該クロック信号に同期してデータパケットを送信するデータ送信手段とを備え、
   上記第２通信装置は、上記データ送信手段から送信されるデータパケットを受信するデータ受信手段と、データパケットの通信が正常に行われたか否かを判定する判定手段と、該判定手段が通信異常であると判定した場合に、通信異常信号を第１通信装置に送信する通信異常信号送信手段とを備えており、
   上記第１通信装置は、通信異常信号を受信した場合に、第２通信装置を初期化するための初期化パケットを送信する初期化パケット送信手段をさらに備えていることを特徴とする通信システム。
2. 上記初期化パケットは、同一の論理値のみが連続するパケットであることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 上記第１通信装置は、上記初期化パケットを一定期間送信した後に、データパケットおよび初期化パケットの送信を一定期間停止するようになっており、上記データパケットおよび初期化パケットの送信停止期間を計測する第１計測手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
4. 上記第２通信装置は、初期化パケットを受信した後に、データパケットおよび初期化パケットの受信を一定期間停止するようになっており、上記データパケットおよび初期化パケットの受信停止期間を計測する第２計測手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、該クロック信号に同期してデータをシリアル通信により送信するデータ送信手段とを備えた通信装置であって、
   通信エラーが発生した場合に、通信相手を初期化するための初期化パケットを送信する初期化パケット送信手段を備えていることを特徴とする通信装置。
6. 第１通信装置および第２通信装置間をシリアル通信にて互いにデータパケットの通信を行う通信方法であって、
   上記第１通信装置は、クロック信号を生成すると共に、該クロック信号に同期してデータパケットを送信し、
   上記第２通信装置は、上記第１通信装置から送信されるデータパケットを受信し、データパケットの通信が正常に行われたか否かを判定し、通信異常であると判定された場合に、通信異常信号を第１通信装置に送信しており、
   上記第１通信装置は、通信異常信号を受信した場合に、第２通信装置を初期化するための初期化パケットを送信することを特徴とする通信方法。
7. 第１通信装置および第２通信装置間をシリアル通信にて互いにデータパケットの通信を行うプログラムであって、
   上記第１通信装置が、クロック信号を生成すると共に、該クロック信号に同期してデータパケットを送信する手順と、
   上記第２通信装置が、上記第１通信装置から送信されるデータパケットを受信し、データパケットの通信が正常に行われたか否かを判定し、通信異常であると判定された場合に、通信異常信号を第１通信装置に送信する手順と、
   上記第１通信装置が、通信異常信号を受信した場合に、第２通信装置を初期化するための初期化パケットを送信する手順とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 請求項７記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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