JP2006128800A

JP2006128800A - 一線式データ通信方法、及びこの通信方法を用いた一線式データ送受信機

Info

Publication number: JP2006128800A
Application number: JP2004311097A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hirai; 信一平井
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: JP4586492B2

Abstract

【課題】多値レベルを利用した一線式データ通信において、データのブロック毎の認識性を向上させる。
【解決手段】送信機側において、複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等を、多値レベル”０”〜”７”を有する多値信号Ｄ３に変換し、この多値信号Ｄ３を構成する多値レベル”０〜７”とは異なるレベル”Ｆ”を有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスＰを、多値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に付加する。そして、受信機側において、識別パルスＰを検出して、多値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置を検出し、検出された各ブロックの開始位置に基づいて、多値信号Ｄ３を複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等に逆変換する。多値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に、特異なレベルを有する識別パルスＰを付加するので、１ブロック単位でのデータの認識性が向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、多値レベルによる一線式データ通信方法、及びこの通信方法が適用される一線式データ送受信機に関する。

従来から、複数の２値信号を、多値レベルを有する多値信号に変換し、この多値信号を１本の信号線を介して通信する一線式データ通信方法が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。このような多値レベルによる一線式データ通信方法においては、例えば、図４に示されるように、送信機側において複数の２値信号Ｄ１０１，Ｄ１０２等を、多値レベル”０”〜”７”を有する多値信号Ｄ１０３に変換して受信機に送信し、受信機側において多値信号Ｄ１０３を、複数の２値信号Ｄ１０１，Ｄ１０２等に逆変換することにより、複数の２値信号Ｄ１０１，Ｄ１０２等を、１本の信号線を介して通信することが可能である。
特開２００３−７８５７６号公報特開２０００−４７７６８号公報

ところで、データ通信においては、通信相手から送られてくるデータを正しく受信するために、各ビットの位置やデータの各ブロック（送信側と受信側でデータとして意味のある単位（例えば、１キャラクタ等））の開始位置を受信側で検知し、同期をとる必要がある。しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２に記載される信号処理方法等においては、多値信号の各ブロックの開始位置を受信側で確実に検知する工夫はなされておらず、データを誤って認識する虞がある。なお、一般的なデータ通信においては、例えば、データの各ブロックの開始位置に、所定パターン（例えば、”０１１１１１１０”等）を付加することによって各ブロックの識別性を確保しているが、通信回線上での誤りの発生などにより、誤って同期がかかってしまう虞もあり、簡易的な方法ともいえない。

また、データ通信においては、例えば、送信側と受信側で予め取り決められた固定サンプリング周波数により通信速度が決定されるが、通信環境に柔軟に対応できるように、このような取り決めをすることなく通信速度を自由に変更できるようにすることが望ましい場合がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、多値レベルによる一線式データ通信方法、及びこの通信方法において使用される一線式データ送受信機において、多値信号の各ブロックの認識性を向上させて、データの誤り率を低減することを第１の目的とし、送信側と受信側で予め通信速度の取り決めをすることなく、通信速度を任意に設定することができるようにすることを第２の目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、送信機側において、複数の２値信号を、多値レベルを有する多値信号に変換する多値信号変換ステップと、前記送信機と受信機の間で、前記多値信号を、１本の信号線を介して送受信する送受信ステップと、前記受信機側において、受信した前記多値信号を、前記複数の２値信号に逆変換する２値信号変換ステップとを備えた多値レベルによる一線式データ通信方法であって、前記送信機側において、前記多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が可変長であって該パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、前記多値信号の各ブロックの開始位置に付加する識別パルス付加ステップと、前記受信機側において、前記識別パルスを検出して、前記多値信号の各ブロックの開始位置を検出する識別パルス検出ステップと、前記識別パルスのパルス幅を検出することにより、各識別パルスに続く直近の１ブロック分の通信速度を検出する通信速度検出ステップとを有し、前記２値信号変換ステップは、前記識別パルス検出ステップ及び通信速度検出ステップにより検出された前記多値信号の各ブロックの開始位置及び各ブロックの通信速度に基づいて、各ブロック毎に前記多値信号を前記複数の２値信号に逆変換することを特徴とする。

請求項２の発明は、送信機側において、複数の２値信号を、多値レベルを有する多値信号に変換する多値信号変換ステップと、前記送信機と受信機の間で、前記多値信号を、１本の信号線を介して送受信する送受信ステップと、前記受信機側において、受信した前記多値信号を、前記複数の２値信号に逆変換する２値信号変換ステップとを備えた多値レベルによる一線式データ通信方法であって、前記送信機側において、前記多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、前記多値信号の各ブロックの開始位置に付加する識別パルス付加ステップと、前記受信機側において、前記識別パルスを検出して、前記多値信号の各ブロックの開始位置を検出する識別パルス検出ステップとを有し、前記２値信号変換ステップは、前記識別パルス検出ステップにより検出された前記多値信号の各ブロックの開始位置に基づいて、前記多値信号を前記複数の２値信号に逆変換することを特徴とする。

請求項３の発明は、複数の２値信号を、多値レベルを有する多値信号に変換する多値信号変換手段、及び該多値信号を１本の信号線を介して受信機に送信する送信手段を有する送信機と、前記多値信号を受信する受信手段、及び該多値信号を前記複数の２値信号に逆変換する２値信号変換手段を有する受信機とを備えた一線式データ送受信機であって、前記送信機は、前記多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、前記多値信号の各ブロックの開始位置に付加する識別パルス付加手段を更に有し、前記受信機は、前記識別パルスを検出して、前記多値信号の各ブロックの開始位置を検出する識別パルス検出手段を更に有し、且つ、前記２値信号変換手段は、前記識別パルス検出手段により検出された前記多値信号の各ブロックの開始位置に基づいて、前記多値信号を前記複数の２値信号に逆変換する手段であることを特徴とする。

以上のように請求項１の一線式データ通信方法によれば、送信機側で、多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、多値信号の各ブロックの開始位置に付加し、受信機側で、この識別パルスにより検出された多値信号の各ブロックの開始位置に基づいて、多値信号を複数の２値信号に逆変換するので、簡易的に、１ブロック単位でのデータの認識性を向上させることができ、データの誤り率を低減することができる。このため、例えば、誤り検出のためのパリティを省略できるなど、データ長を短縮することが可能である。

また、送信機側で、パルス幅が可変長であってパルス幅が１クロック分となる識別パルスを、多値信号の各ブロックの開始位置に付加し、受信機側で、この識別パルスのパルス幅を検出することにより、各識別パルスに続く直近の１ブロック分の通信速度を検出するので、識別パルスのパルス幅を任意に調整することにより、多値信号の１ブロック毎に、任意に通信速度を設定することが可能となる。

請求項２の一線式データ通信方法、又は請求項３の一線式送受信機によれば、送信機側で、多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、多値信号の各ブロックの開始位置に付加し、受信機側で、この識別パルスにより検出された多値信号の各ブロックの開始位置に基づいて、多値信号を複数の２値信号に逆変換するので、簡易的に、１ブロック単位でのデータの認識性を向上させることができる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る一線式データ通信方法、及びこの通信方法において使用される一線式データ送受信機（以下、単に送受信機という）について、図１及び図２を参照して説明する。送受信機１は、複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等を、多値レベル”０”〜”７”を有する８値信号（多値信号）Ｄ３に変換し、この８値信号Ｄ３を１本の信号線を介して通信する装置であり、外部から入力された複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等を８値信号Ｄ３に変換して受信機３に送信する送信機２と、送信機２から送られてきた８値信号Ｄ３を２値信号Ｄ１，Ｄ２に逆変換して外部に出力する受信機３とを備えている。

送信機２は、外部から入力された２つの２値信号Ｄ１，Ｄ２とクロック信号ＣＬＫを、多値レベル”０”〜”７”を有する８値信号Ｄ３に変換する２値−８値変換回路（多値信号変換手段）２１と、識別パルスＰを８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に付加する識別パルス付加回路（識別パルス付加手段）２２と、８値信号Ｄ３を１本の信号線を介して受信機３に送信する送信回路（送信手段）２３とを備えている。

受信機３は、送信機２から８値信号Ｄ３を受信する受信回路（受信手段）３１と、送信機２により付加された識別パルスＰを検出して、８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置を検出する識別パルス検出回路（識別パルス検出手段）３２と、識別パルス検出回路３２により検出された８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に基づいて、８値信号Ｄ３を複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等に逆変換する８値−２値変換回路（２値信号変換手段）３３とを備えている。

本実施形態の送受信機１を用いて行われる一線式データ通信方法ついて、より詳細に説明する。まず、２値−８値変換回路２１において、外部から入力された２つの２値信号Ｄ１，Ｄ２及びクロック信号ＣＬＫを、多値レベル”０”〜”７”を有する８値信号Ｄ３に変換する（多値信号変換ステップ）。図２において、多値レベル”０”〜”Ｆ”は、１６進数表記で示されており、２値信号Ｄ１，Ｄ２及びクロック信号ＣＬＫから変換された８値信号Ｄ３は、それぞれレベル”０”からレベル”７”に割り当てられる。例えば、２値信号Ｄ１の値が”１”、２値信号Ｄ２の値が”１”、クロック信号ＣＬＫの値が”０”となる点ａにおいては、２値信号Ｄ１，２値信号Ｄ２，クロック信号ＣＬＫの順に２進数の各桁を割り当てた”１１０”を１６進数”６”に変換したレベル”６”が８値信号Ｄ３のレベルとなり、同様に、２値信号Ｄ１の値が”０”、２値信号Ｄ２の値が”１”、クロック信号ＣＬＫの値が”０”となる点ｂにおいては、２進数”１０”を１６進数”２”に変換したレベル”２”が８値信号Ｄ３のレベルとなる。

次に、識別パルス付加回路２２において、この８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に、８値信号Ｄ３を構成する多値レベル”０”〜”７”とは異なるレベル”Ｆ”を有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスＰを付加する（識別パルス付加ステップ）。このように識別パルスＰのレベルと８値信号Ｄ３のレベルの差を大きくとることにより、８値信号Ｄ３の各ブロックの認識性をより向上させることができる。なお、本実施形態においては、１ブロックを８バイトとした例を示している。この８値信号Ｄ３を、送信機２と受信機３の間で、１本の信号線を介して送受信する（送受信ステップ）。

次に、受信機３側の識別パルス検出回路３２において、識別パルスＰを検出して、８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置を検出する（識別パルス検出ステップ）。そして、検出された８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に基づいて、８値信号Ｄ３を複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等に逆変換する（２値信号変換ステップ）。

本実施形態の送受信機１及び一線式データ通信方法によれば、送信機２側で、８値信号Ｄ３を構成する多値レベル”０”〜”７”とは異なるレベル”Ｆ”を有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスＰを、８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に付加し、受信機３側で、この識別パルスＰにより検出された８値信号Ｄ３の各ブロックの開始位置に基づいて、８値信号Ｄ３を複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等に逆変換するので、簡易的に、１ブロック単位でのデータの認識性を向上させることができ、データの誤り率を低減することができる。このため、例えば、誤り検出のためのパリティを省略できるなど、データ長を短縮することが可能である。

本発明の第２の実施形態に係る一線式データ通信方法、及びこの通信方法において使用される送受信機について、図３を参照して説明する。本実施形態においては、識別パルスが可変長であって、送信側と受信側で予め通信速度の取り決めをすることなく、通信速度を任意に設定できる点で第１の実施形態と異なる。

送信機２は、第１の実施形態と同様、２値−８値変換回路２１と識別パルス付加回路２２と送信回路２３とを備えており、受信機３は、受信回路３１と識別パルス検出回路３２と８値−２値変換回路３３とを備えている。図３に示されるように、識別パルス付加回路２２は、パルス幅が可変長であってパルス幅が１クロック分となる識別パルスＰ１，Ｐ２を、８値信号Ｄ３の各ブロックＢ１，Ｂ２の開始位置に付加する。一方、識別パルス検出回路３２は、送信機２により付加された識別パルスＰ１，Ｐ２を検出して、８値信号Ｄ３の各ブロックＢ１，Ｂ２の開始位置を検出すると共に、識別パルスＰ１，Ｐ２のパルス幅Ｔ_１，Ｔ_２を検出することにより、１クロックの間隔を決定し、各識別パルスＰ１，Ｐ２に続く直近の１ブロック分の通信速度を検出する。

本実施形態の送受信機１を用いて行われる一線式データ通信方法ついて、より詳細に説明する。まず、２値−８値変換回路２１において、外部から入力された２つの２値信号Ｄ１，Ｄ２及びクロック信号ＣＬＫを、多値レベル”０”〜”７”を有する８値信号Ｄ３に変換する（多値信号変換ステップ）。

次に、識別パルス付加回路２２において、この８値信号Ｄ３の各ブロックＢ１，Ｂ２の開始位置に、８値信号Ｄ３を構成する多値レベル”０”〜”７”とは異なるレベル”Ｆ”を有し、且つ、パルス幅が可変長であってパルス幅が１クロック分となる識別パルスＰ１，Ｐ２を付加する（識別パルス付加ステップ）。本実施形態においては、ブロックＢ１の開始位置にパルス幅がＴ_１となる識別パルスＰ１を付加し、ブロックＢ２の開始位置にパルス幅がＴ_２（Ｔ_２＝２Ｔ_１）となる識別パルスＰ２を付加した例を示している。なお、本実施形態においても、１ブロックを８バイトで構成した例を示している。識別パルスＰ１，Ｐ２が付加された８値信号Ｄ３は、送信機２と受信機３の間で、１本の信号線を介して送受信される（送受信ステップ）。

次に、受信機３側の識別パルス検出回路３２において、識別パルスＰ１，Ｐ２を検出して８値信号Ｄ３の各ブロックＢ１，Ｂ２の開始位置を検出し、識別パルスＰ１，Ｐ２のパルス幅Ｔ_１，Ｔ_２を検出して通信速度を検出する（識別パルス検出ステップ、通信速度検出ステップ）。そして、検出された８値信号Ｄ３の各ブロックＢ１，Ｂ２の開始位置及び通信速度に基づいて、ブロックＢ１については１クロックの周期をＴ_１として８値信号Ｄ３を複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等に逆変換し、ブロックＢ２については１クロックの周期をＴ_２として８値信号Ｄ３を複数の２値信号Ｄ１，Ｄ２等に逆変換する（２値信号変換ステップ）。

以上のように、本実施形態の送受信機１及び一線式データ通信方法によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる他、送信機２側で、パルス幅が可変長であってパルス幅が１クロック分となる識別パルスＰ１，Ｐ２を、８値信号Ｄ３の各ブロックＢ１，Ｂ２の開始位置に付加し、受信機３側で、この識別パルスＰ１，Ｐ２のパルス幅Ｔ_１，Ｔ_２を検出することにより、各識別パルスＰ１，Ｐ２に続く直近の１ブロック分の通信速度を検出するので、識別パルスＰ１，Ｐ２のパルス幅Ｔ_１，Ｔ_２を任意に調整することにより、８値信号Ｄ３の１ブロック毎に、任意に通信速度を設定することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、変換される２値信号の数や多値レベルのレベル数は特に限定されるものではなく、変換される２値信号の数に応じてレベル数を設定することにより、任意の数の２値信号を多値信号に変換することができる。また、多値信号の各ブロックは、１バイトで構成されていなくてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る一線式データ送受信機の構成を示すブロック図。同送受信機において送受信される多値信号の説明図。本発明の第２の実施形態に係る一線式データ送受信機において送受信される多値信号の説明図。従来例における多値レベルによる一線式データ通信方法の説明図。

符号の説明

１一線式データ送受信機
２送信機
３受信機
２１２値−８値変換回路（多値信号変換手段）
２２識別パルス付加回路（認識パルス付加手段）
２３送信回路（送信手段）
３１受信回路（受信手段）
３２識別パルス検出回路（識別パルス検出手段）
３３８値−２値変換回路（２値信号変換手段）

Claims

送信機側において、複数の２値信号を、多値レベルを有する多値信号に変換する多値信号変換ステップと、
前記送信機と受信機の間で、前記多値信号を、１本の信号線を介して送受信する送受信ステップと、
前記受信機側において、受信した前記多値信号を、前記複数の２値信号に逆変換する２値信号変換ステップとを備えた多値レベルによる一線式データ通信方法であって、
前記送信機側において、
前記多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が可変長であって該パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、前記多値信号の各ブロックの開始位置に付加する識別パルス付加ステップと、
前記受信機側において、
前記識別パルスを検出して、前記多値信号の各ブロックの開始位置を検出する識別パルス検出ステップと、
前記識別パルスのパルス幅を検出することにより、各識別パルスに続く直近の１ブロック分の通信速度を検出する通信速度検出ステップとを有し、
前記２値信号変換ステップは、前記識別パルス検出ステップ及び通信速度検出ステップにより検出された前記多値信号の各ブロックの開始位置及び各ブロックの通信速度に基づいて、各ブロック毎に前記多値信号を前記複数の２値信号に逆変換することを特徴とする一線式データ通信方法。
送信機側において、複数の２値信号を、多値レベルを有する多値信号に変換する多値信号変換ステップと、
前記送信機と受信機の間で、前記多値信号を、１本の信号線を介して送受信する送受信ステップと、
前記受信機側において、受信した前記多値信号を、前記複数の２値信号に逆変換する２値信号変換ステップとを備えた多値レベルによる一線式データ通信方法であって、
前記送信機側において、
前記多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、前記多値信号の各ブロックの開始位置に付加する識別パルス付加ステップと、
前記受信機側において、
前記識別パルスを検出して、前記多値信号の各ブロックの開始位置を検出する識別パルス検出ステップとを有し、
前記２値信号変換ステップは、前記識別パルス検出ステップにより検出された前記多値信号の各ブロックの開始位置に基づいて、前記多値信号を前記複数の２値信号に逆変換することを特徴とする一線式データ通信方法。
複数の２値信号を、多値レベルを有する多値信号に変換する多値信号変換手段、及び該多値信号を１本の信号線を介して受信機に送信する送信手段を有する送信機と、
前記多値信号を受信する受信手段、及び該多値信号を前記複数の２値信号に逆変換する２値信号変換手段を有する受信機とを備えた一線式データ送受信機であって、
前記送信機は、前記多値信号を構成する多値レベルとは異なるレベルを有し、且つ、パルス幅が１クロック分となる識別パルスを、前記多値信号の各ブロックの開始位置に付加する識別パルス付加手段を更に有し、
前記受信機は、前記識別パルスを検出して前記多値信号の各ブロックの開始位置を検出する識別パルス検出手段を更に有し、且つ、前記２値信号変換手段は、前記識別パルス検出手段により検出された前記多値信号の各ブロックの開始位置に基づいて、前記多値信号を前記複数の２値信号に逆変換する手段であることを特徴とする一線式データ送受信機。