JP2007049507A

JP2007049507A - 通信システム

Info

Publication number: JP2007049507A
Application number: JP2005232726A
Authority: JP
Inventors: Ikuya Honda; 本田　　育哉
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】主局と複数の従局がシリアル通信で接続された通信システムにおいて、タイムスロットを最適化することで、伝送性能を上げることができる通信装置を提供する。
【解決手段】主局と複数の従局がシリアル通信で接続され、主局が伝送周期中の各タイムスロット内で従局と通信し、主局が従局毎のタイムスロット時間を定義するタイマ１０３を備えた通信システムにおいて、従局毎のタイムスロット時間に相当するタイマ値を格納するタイマ値保持用メモリ１０８と、前記タイマ値保持用メモリの動作を制御するタイマロード制御部１０９とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、主局と従局がシリアル通信で接続された通信システムに関し、特にデータ伝送効率を向上させる通信システムに関する。

従来、主局と従局がシリアル通信で接続された通信システムでは、伝送周期を区切ったタイムスロットに各従局を割り当てて通信を行っている。
ここで、主局は全体のタイムスロットを制御し、従局はそのタイムスロットに従う。ここで、主局が、所定のタイミングでデータを送信し、従局は、伝送路上のすべてのデータを監視し、自局のアドレスを持つデータを見つけると、それを取り込むようにしている。
図４に、従来の通信システムの構成図を示す。
図４において、１０は主局の通信装置、１１ａおよび１１ｂは従局の通信装置であり、それぞれ伝送路１０７に接続されている。
ここで、主局１０は、送受信データを保持するメモリ１０２、通信のタイムスロット時間を定義するタイマ１０３、伝送路上のデータを受信する受信部１０４、送信データを伝送路に出力する送信部１０５、および、これらの動作を制御する制御部１０６で構成され、従局は、メモリ１０２、受信部１０４、送信部１０５、および制御部１０６で構成される。
ここで、主局では、送信部１０５が、タイマ１０３で決められたタイミングで、メモリ１０２内のデータを伝送路１０７へ出力する。制御部１０６はこれらの動作を統括する。
一方、従局では、受信部１０４が、伝送路１０７の流れるデータを常に監視しており、自局宛の通信データを受信後、それをメモリ１０２内に保存する。その後、従局は応答データを出力し、これを主局が受信し、動作が完了する。
図５は、従来の通信システムの動作を示すタイムチャートである。
伝送周期の間に、各従局の通信装置に割り当てられた時間があり、これをタイムスロットと呼ぶ。（図５で、Ｔｓｌｏｔ＿１、Ｔｓｌｏｔ＿２・・で示す。）
上記のように、タイムスロットは主局が設定するようにしており、タイムスロット時間は、主局からの送信データと従局からの応答データが収まるようにしている。通常、各従局のタイムスロット時間は一定であり、このタイムスロット時間に従局の数を乗じた時間が伝送周期となっている。
一方、従局への送信データや応答データの伝送量が多い場合、上記タイムスロットの時間で終わらない。この場合に、同一の伝送周期内の他のタイムスロットでデータ伝送を行う方法も行われている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２２９８５７公報

従来の通信システムでは、やり取りするデータが可変長である場合は最大のデータ長に合わせてタイムスロット時間を設定する必要があり、このため伝送周期が長くなる。また、短いデータ長を扱う場合、その局のタイムスロットでは空き時間が多くなる冗長性があった。これらにより、単位時間当たりの情報伝達量が低下し、伝送性能が上がらないという問題があった。
一方、特許文献１では、従局との送受信データ量が多い場合、同一伝送周期内の残りのタイムスロットで再度伝送するようにしているが、この方法は制御が複雑で、かつデータ量に柔軟に対応できないと言う問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、各局の送受信データ長に合わせてタイムスロット時間を最適化することができる通信装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、
主局と複数の従局がシリアル通信で接続され、主局が伝送周期中の各タイムスロット内で従局と通信し、主局が従局毎のタイムスロット時間を定義するタイマを備えた通信システムにおいて、主局が、前記従局毎のタイムスロット時間に相当するタイマ値を格納するタイマ値保持用メモリと、前記タイマ値保持用メモリの動作を制御するタイマロード制御部とを備えるようにするものである。
また、請求項２に記載の発明は、
請求項１記載の通信システムにおいて、前記従局毎のタイムスロット時間が、主局と従局との送受信データ長に合わせて設定されるようにするものである。
また、請求項３の発明は、
前記従局毎のタイムスロット時間が、伝送周期毎に更新されるようにするものである。

請求項１に記載の発明によると、
各従局のタイムスロット時間を自由に変更できるので、従局に合った条件での使用が可能になる。
また、請求項２に記載の発明によると、
従局との送受信データ長に合わせてタイムスロット時間を変更できるので、タイムスロット内のデータ伝送効率が向上し、伝送周期での伝送効率も向上することができる。
また、請求項３に記載の発明によると、
上記タイムスロット時間を伝送周期毎に変更ができるので、従局との送受信データ長が変動しても、その都度最適な伝送を行うことができ、総合的な伝送効率が向上できる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施例を示す通信システムの構成図である。
図１において、従来の通信システムと異なる部分は、主局内にタイマ値保持用メモリ１０８とタイマロード制御部１０９を備えた点である。
ここで、タイマ値保持用メモリ１０８は、局ごとのタイムスロット時間に相当するタイマ値を保持し、タイマロード制御部１０９は、タイマ値保持用メモリ１０８へのタイマ値のロードを制御する。

図２は、本発明の第１実施例を示す通信システムの動作を示すタイムチャートである。
以下、図に従って動作を説明する。
主局では、制御部１０６が、通信開始に先立って、タイマ値保持用メモリ１０８に、伝送路１０７に接続している各従局の送受信データ長に合わせたタイムスロット時間を書き込んでおく。
また、制御部１０６では、通信を開始する際に、送信部１０５に対して送信要求を発行する。送信部１０５は、最初の従局に対する送信データをメモリ１０２から読出し、伝送路１０７にデータを出力する。
制御部１０６は、送信要求の発行と同時に、１局目のタイムスロット時間をタイマ１０３にロードするように、タイマロード制御部１０９に対して指令を出す。これを受けたタイマロード制御部１０９は、1局目のタイムスロット時間（Ｔｓｌｏｔ＿１）をタイマ値保持用メモリ１０８から選択して、タイマ１０３にロードする。
タイマ１０３は、このロードを受けて動作を開始し、1局目のタイムスロット時間が経過後に、タイムアップしたことをタイマロード制御部１０９に通知する。
タイマロード制御部１０９はこれを受けて、２局目のタイムスロット時間（Ｔｓｌｏｔ＿２）をタイマ１０３にロードする。
このあとは１局目の場合と同様に、タイマ１０３の動作を行う。
以降同様に、伝送路１０７に接続した全ての局に対して、タイムスロット時間をタイマ１０３で計時して動作し、これが１回の伝送周期となる。これら一連の動作を、以降の伝送周期でも繰り返して通信を行う。
１つのタイムスロット内では、主局からの指令データ送信、および、従局からの応答データ受信が行われる。
従局では、受信部１０４が、伝送路１０７の流れるデータを常に監視しており、自局宛の主局からの指令データを受信後、応答データを出力し、これを主局が受信し、動作が完了する。
このように、伝送周期の中で、各従局との送受信データ長に合わせたタイムスロット時間に設定することで、各タイムスロットでのデータ通信を最適化できるために、冗長時間をなくすことができる。

図３は、第２実施例の動作を示す通信システムのタイムチャートである。なお、構成図は、第１実施例の図１と同様であるので省略する。
第２実施例は、伝送周期ごとに各従局と通信するデータの長さが変わる場合である。
１回目の伝送周期内での、タイマ値保持用メモリ１０８、タイマ１０３の動作は、第１実施例と同様である。
データ送信が終わって、次の伝送周期となると、制御部１０６は、送受信データの長さにあわせて新たなタイムスロット時間を設定し、これでタイマ値保持用メモリ１０８の内容を更新する。次に、タイマ値保持用メモリ１０８からタイマ１０３に対してロードされ、次の伝送周期内では、新しいタイムスロット時間で動作する。

このように、伝送周期ごとに各局のタイムスロット時間を更新できるので、従局との送受信データ長が変動しても、その都度最適な伝送を行うことができ、総合的な伝送効率が向上できる。

本発明の第１実施例を示す通信システムの構成図本発明の第１実施例を示す通信システムの動作を示すタイムチャート本発明の第２実施例を示す通信システムの動作を示すタイムチャート従来の通信システムの構成図従来の通信システムの動作を示すタイムチャート

符号の説明

１０通信装置（主局）
１１通信装置（従局）
１０２メモリ
１０３タイマ
１０４受信部
１０５送信部
１０６制御部
１０７伝送路
１０８タイマ値保持用メモリ
１０９タイマロード制御部

Claims

主局と複数の従局がシリアル通信で接続され、主局が伝送周期中の各タイムスロット内で従局と通信し、主局が従局毎のタイムスロット時間を定義するタイマを備えた通信システムにおいて、
主局が、前記従局毎のタイムスロット時間に相当するタイマ値を格納するタイマ値保持用メモリと、
前記タイマ値保持用メモリの動作を制御するタイマロード制御部と、
を備えたことを特徴とする通信システム。
前記従局毎のタイムスロット時間が、主局と従局との送受信データ長に合わせて設定されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
前記従局毎のタイムスロット時間が、伝送周期毎に更新されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。