JP2014078850A - 通信方法、通信システム及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】1つの伝送路での全二重化通信を実現する通信方法、通信システム及び通信装置を提供する。
【解決手段】全二重化通信を実現するために、送信データ端子TX2,TX3にて受け付けた信号は、正負のパルス信号に変換され、加算器26,36により加算され、ツイストペアケーブル1へ送出される。判定・復調器28,38にて同時的に、ツイストペアケーブル1における通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定して結果を出力し、EX−OR回路23,33にて、判定結果に基づき送信データ信号を複製又は反転して受信データ信号として復調し、受信データ端子RX2,RX3へ出力する。
【選択図】図2
【解決手段】全二重化通信を実現するために、送信データ端子TX2,TX3にて受け付けた信号は、正負のパルス信号に変換され、加算器26,36により加算され、ツイストペアケーブル1へ送出される。判定・復調器28,38にて同時的に、ツイストペアケーブル1における通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定して結果を出力し、EX−OR回路23,33にて、判定結果に基づき送信データ信号を複製又は反転して受信データ信号として復調し、受信データ端子RX2,RX3へ出力する。
【選択図】図2
Description
本発明は、1つの伝送路にて双方向通信を行なう通信方法、通信システム及び通信装置に関する。
既存の通信方法では、双方向通信を行なう場合、送信用及び受信用のケーブルを用いて送受信が行なわれる。これに対し、1つの伝送路で同時的に双方向から情報を送信し、各々が情報を受信する方法により、伝送路を削減することができるが、困難性から当該方法は採用されていない。
特に車載通信システムでは、電気的制御に基づく機能が増加していることによって通信量が増えている。そのため、異なる周波数で送受信する多重通信方法も提案されている(特許文献1等)。しかしながら既存のハードウェアを用いて実現することが可能な全二重化通信の必要性が高まっている。
既存の車載通信システムでは、CANプロトコルに基づき1対のツイストペアケーブルを用いることが一般的である。車載通信システムに、全二重化通信(双方向)通信を適用する場合、更にもう1対のペアケーブルが必要となる。
全二重化通信に係る通信線として100BASE−TXと呼ばれる4本のツイストケーブルが束ねられたものを用いる。しかしながら、全二重化通信では、送信用及び受信用の2対のケーブルを用いれば足り、他の2対は不要である。車載通信システムでは、通信線を含むハーネスの軽量化(省線化)が求められているので、100BASE−TXを用いずに、全二重化通信を行なうことが必要である。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、1つの伝送路にて双方向通信を実現することができる通信方法、通信システム及び通信装置を提供することを目的とする。
本発明に係る通信方法は、2つの通信装置が1つの伝送路を介してデジタル信号を双方向に通信する通信方法であって、前記伝送路は、前記2つの通信装置から送信されるデジタル信号の信号値が異なるか否かが判別可能な伝送状態となることを特徴とする。
本発明に係る通信方法は、前記2つの通信装置は夫々、前記伝送路における伝送状態を検出し、検出した伝送状態、及び送信信号に基づき受信信号を復調することを特徴とする。
本発明に係る通信方法は、前記伝送路は、1対のツイストペアケーブルであることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、2つの通信装置が、1つの伝送路を介してデジタル信号を双方向に通信する通信システムであって、前記2つの通信装置は夫々、前記伝送路上の信号に送信信号を重畳させる送信手段と、前記伝送路上で前記2つの通信装置から送信されるデジタル信号の信号値が異なるか否かを判別する判別手段と該判別手段による判別結果及び送信信号に基づき受信信号を復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記復調手段は、前記判別手段が信号値が異なる状態であると判別した場合、送信信号を反転させて受信信号を復調するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記送信手段は、送信するデジタル信号を、該デジタル信号の一方の値を正の振幅、他方の値を負の振幅に対応させた信号に変換する変換手段を備え、該変換手段が生成した信号を前記伝送路に重畳させるようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記伝送路は、1対のツイストペアケーブルであることを特徴とする。
本発明に係る通信装置は、送信されるデジタル信号の信号値が異なるか否かが判別可能な1つの伝送路に接続され、前記伝送路を介してデジタル信号を送受信する通信装置であって、前記伝送路上の信号に送信信号を重畳させる送信手段と、前記伝送路における伝送状態を判別する判別手段と、該判別手段による判別結果、及び送信信号に基づき受信信号を復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る通信装置は、前記送信手段は、送信信号を前記伝送路に加算する加算手段を有することを特徴とする。
本発明に係る通信装置は、前記送信手段は、送信するデジタル信号を、該デジタル信号の一方の値を正の振幅、他方の値を負の振幅に対応させた信号に変換する変換手段を有することを特徴とする。
本発明に係る通信装置は、前記伝送路は1対のツイストペアケーブルであり、前記送信手段は、送信信号を反転する反転手段を有することを特徴とする。
本発明に係る通信装置は、前記復調手段は、前記判別手段により判別した伝送状態を示す信号と、送信信号との排他的論理和をとる手段を有することを特徴とする。
本発明では、1つの伝送路(例えばツイストペアケーブル)には2つの通信装置から送信されるデジタル信号の信号が異なるか否かが判別可能であり、他の状態と識別が可能であって当該伝送状態に基づき他方からの信号を特定することが可能である。
本発明では、伝送路には2つの通信装置からの送信信号が加算によって重畳され、各通信装置は重畳された送信信号に基づき、信号値が異なるか否かを判別できる。これにより、各通信装置は自装置からの送信信号と、信号値が異なるか否かの判別結果により、受信信号が復調可能となる。
各通信装置からの送信信号は例えば、送信するデジタル信号を正及び負の振幅を有する信号に変換してから、伝送路にて重畳されることにより、伝送状態が判別可能となる。
各通信装置からの送信信号は例えば、送信するデジタル信号を正及び負の振幅を有する信号に変換してから、伝送路にて重畳されることにより、伝送状態が判別可能となる。
本発明では、各通信装置は伝送路における伝送状態が信号値が異なる状態と判別した場合、自装置からの送信信号を反転することによって復調可能となる。
本発明による場合、2つの通信装置は夫々、伝送路における伝送状態に基づき、受信信号を復調することが可能である。これにより、1つの伝送路にて2つの通信装置間で双方向通信が実現される。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
特に、以下の実施の形態では、1つの伝送路としてツイストペアケーブルを採用した場合を例に挙げて双方向通信を実現する方法を説明する。
特に、以下の実施の形態では、1つの伝送路としてツイストペアケーブルを採用した場合を例に挙げて双方向通信を実現する方法を説明する。
図1は、本実施の形態における通信システムの構成を模式的に示すブロック図である。本実施の形態における通信システムは、1対のツイストペアケーブル1で、2つの通信装置2及び通信装置3が接続され、通信装置2及び通信装置3間で全二重化通信を行なう。通信装置2及び3は、NRZ(Non Return Zero )信号を用いてデジタルデータ信号を送受信する。
通信装置2は、ツイストペアケーブル1に接続されるトランシーバ20と、トランシーバ20による通信を制御する通信制御部21とを備える。同様にして通信装置3は、ツイストペアケーブル1に接続されるトランシーバ30と、トランシーバ30による通信を制御する通信制御部31とを備える。
トランシーバ20は、ツイストペアケーブル1における全二重化通信によるデジタルデータ信号の送受信を実現するハードウェアである。トランシーバ20は、送信データ信号を受け付ける送信データ端子TX2と、受信データ信号を出力する受信データ端子RX2とを備える。トランシーバ20内部の詳細な構成については後述にて説明する。
通信制御部21は、所定の通信プロトコルに従って送信データ信号を生成してトランシーバ20の送信データ端子TX2へ与える。なお、通信制御部21は、図示しないクロック回路からのクロック信号に同期してビット単位で送信データ信号を生成する。このときのクロック回路は、通信装置3におけるクロック回路と同期されてある。通信制御部21は、トランシーバ20の受信データ端子RX2から出力された受信データ信号を前記所定の通信プロトコルに従って解釈し、受信データ信号からデータ値等の情報を取得する。
通信装置3におけるトランシーバ30及び通信制御部31の構成は、通信装置2のトランシーバ20及び通信制御部21と同様であるので、詳細な説明を省略する。
図2は、本実施の形態におけるトランシーバ20,30の内部構成を示すブロック図である。トランシーバ20は、EX−OR回路23と、送信部24と、受信部27とを備える。トランシーバ30の内部構成は、トランシーバ20の内部構成と同様であるので、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
送信データ端子TX2からの送信データ信号は、第1節点22にて分岐されており、分岐した信号は一方は送信部24に入力され、他方はEX−OR回路23の一方の入力端子に入力されている。送信部24は、内部でツイストペアケーブル1に接続されている。また、受信部27も内部でツイストペアケーブル1に接続されている。受信部27は、EX−OR回路23の他方の入力端子に接続されている。EX−OR回路23の出力は、受信データ端子RX2に接続されている。
送信部24は、送信データ端子TX2からの送信データ信号を入力し、送信データ信号の変換器25とツイストペアケーブル1への信号の加算器26とを備える。
変換器25は、信号値が0Vか1Vのデジタルデータ信号を、正負振幅のパルス信号へ変換する回路である。図3は、本実施の形態におけるトランシーバ20を構成する変換器25の構成を示す回路図である。トランシーバ30における変換器35の構成は、変換器25と同様であるので詳細な説明は省略する。変換器25は、オペアンプ251を用いた反転増幅回路の構成をとっている。変換器25の入力信号が抵抗R1を介してオペアンプ251のマイナス電圧端子に入力される。そして、オペアンプ251のプラス電圧端子は接地されている。またオペアンプ251のマイナス電圧端子は、−0.5Vの定電圧に、抵抗R3を介して接続されており、また、オペアンプ251自身の出力端子と抵抗R2を介して接続されている。オペアンプ251のプラス電源端子には、Vccの定電圧及びコンデンサC1が並列に接続されている。オペアンプ251のマイナス電源端子には、−Vccの定電圧及びコンデンサC2が並列に接続されている。オペアンプ251の出力端子から、正負振幅のパルス信号が出力される。
図4は、変換器25の入出力信号を示すタイムチャートである。図4の横軸は時間の経過を示し、図4の縦軸は、入力信号(IN)、及び出力信号(OUT)夫々の信号レベルを示している。図4に示すように変換器25は、0Vか1Vのデジタルデータ信号(IN)を、マイナス1Vからプラス1Vへの振幅を持つパルス信号(OUT)へ変換する。
加算器26は、接地抵抗を用いてツイストペアケーブル1へ、変換器25からのパルス信号を加算する回路である。図5は、本実施の形態におけるトランシーバ20,30を構成する加算器26,36の構成を示す回路図である。加算器26及び加算器36はいずれも、2つの抵抗を用いて構成されている。変換器25から出力され、加算器26へ入力されるパルス信号BP2は、直列抵抗R10を介してツイストペアケーブル1の一端へ入力される。なお、抵抗R10とツイストペアケーブル1との間には、一端が接地している抵抗R12の他端が接続されている。また、ツイストペアケーブル1の他端には、変換器35から出力され、加算器36へ入力されるパルス信号BP3が、直列抵抗R11を介して入力される。抵抗R11とツイストペアケーブル1との間には一端が接地している抵抗R13の他端が接続されている。これにより、ツイストペアケーブル1には、通信装置2からのパルス信号BP2と通信装置3からのパルス信号BP3との加算信号SUMが搬送される。
図6は、加算器26,36によって得られるツイストペアケーブル1上のパルス信号を示すタイムチャートである。図6の横軸は時間の経過を示し破線により、1ビット時間の区切りを示している。図6の縦軸は、通信装置2からのパルス信号(BP2)、通信装置3からのパルス信号(BP3)、及びツイストペアケーブル1上の加算信号(SUM)夫々の信号レベルを示している。
図6に示すように、加算器26及び加算器36により、パルス信号BP2及びパルス信号BP3を加算した信号SUMが得られている。例えば、図6における1ビット目にあたる時刻t0からの1ビット時間では、通信装置2からのパルス信号BP2も通信装置3からのパルス信号BP3も、振幅は正の+1Vであり、加算信号SUMの振幅も+1Vである。これに対し、2ビット目にあたる時刻t1からの1ビット時間では、通信装置2からのパルス信号BP2の振幅は正の+1Vであって通信装置3からのパルス信号BP3の振幅は負の−1Vであり、加算信号SUMの振幅は加算により相殺されてゼロである。3ビット目にあたる時刻t2からの1ビット時間では、通信装置2からのパルス信号BP2の振幅は負の−1Vであって通信装置3からのパルス信号BP3の振幅は正の+1Vであり、加算信号SUMの振幅は加算によってゼロである。4ビット目にあたるt3からの1ビット時間では、通信装置2からのパルス信号BP2も通信装置3からのパルス信号BP3も、振幅は負の−1Vであり、加算信号SUMの振幅も−1Vである。このように、ツイストペアケーブル1上に送出される加算信号SUMは、通信装置2からのパルス信号BP2の振幅と通信装置3からのパルス信号BP3の振幅とが同一の場合は、振幅が正又は負の1V、異なる場合は振幅がゼロとなる。これにより、加算信号SUMのビット毎の振幅によって、通信装置2からのパルス信号BP2の振幅と通信装置3からのパルス信号BP3の振幅とが同一であるか否かを判断することが可能である。
判定・復調器28は、ツイストペアケーブル1に接続してある。判定・復調器28は、ツイストペアケーブル1上の加算信号SUMの振幅の正負を判定し、判定結果を出力する回路である。なお、判定・復調器28は、加算信号SUMの振幅(信号レベル)が、所定の正の閾値以上であるか、又は所定の負の閾値以下であるかによって、振幅の正負を判定する。判定・復調器28は、振幅が正の閾値未満、且つ負の閾値を超過する場合は、ゼロ振幅と判定する。図7は、本実施の形態におけるトランシーバ20を構成する判定・復調器28の構成を示す回路図である。トランシーバ30における判定・復調器38の構成は、判定・復調器28の構成と同様であるので詳細な説明を省略する。判定・復調器28は、オペアンプ281,282を用いたウィンドコンパレータの構成をとっている。ツイストペアケーブル1からの入力信号(加算信号SUM)は分岐して、一方は抵抗R14を介してオペアンプ281のマイナス電圧端子に入力され、他方は抵抗R15を介してオペアンプ282のプラス電圧端子に入力されている。オペアンプ281のプラス電圧端子には、正の閾値に対応するV15の定電圧が接続されており、プラス電源端子には、コンデンサC9及びV3の定電圧が並列に接続され、マイナス電源端子にはコンデンサC4及びV10の負の定電圧が並列に接続されている。また、オペアンプ281のL端子及びG端子は接地されている。オペアンプ282のマイナス電圧端子には負の閾値に対応する−V16の定電圧が接続されており、プラス電源端子には、コンデンサC5及びV13の定電圧が並列に接続され、マイナス電源端子には、コンデンサC6及びV14の負の定電圧が並列に接続されている。オペアンプ282のL端子及びG端子は接地されている。オペアンプ281及びオペアンプ282の出力がAND回路に入力され、AND回路からの出力信号が判定・復調器28からツイストペアケーブル1にて受信したデータの出力として出力される。つまり、AND回路からは、加算信号SUMの振幅が正の閾値未満、且つ負の閾値を超過している場合のみ「1」が出力される。
図8は、判定・復調器28の入出力信号を示すタイムチャートである。図8の横軸は、時間の経過を示し、図8の縦軸は、判定・復調器28に入力されるツイストペアケーブル1上の加算信号(SUM)、出力信号(OUT)夫々の信号レベルを示している。
図8に示す出力信号は、判定・復調器28に入力される加算信号(SUM)の振幅がゼロの場合に真値「1」、振幅が正又は負の1Vである場合に「0」を示している。つまり、判定・復調器28は、1ビット毎に、通信装置2からの送信データ信号と通信装置3からの受信データ信号とが異なるときに「1」、同一である場合に「0」を示す信号(判定結果)を出力すると言える。ツイストペアケーブル1における加算信号SUMは、通信装置2からのパルス信号BP2の振幅と通信装置3からのパルス信号BP3の振幅とが同一の場合は、振幅が正又は負の1V、異なる場合は振幅がゼロとなるからである。
EX−OR回路23は、2つの入力信号の排他的論理和信号を出力する回路である。EX−OR回路23の入力には、送信データ端子TX2が分岐した第1節点22及び受信部27が接続されている。したがって、EX−OR回路23は、送信データ信号と、受信部27にて受信したデータ信号との排他的論理和をとる。即ち、EX−OR回路23は、送信データ信号と、ツイストペアケーブル1における送信データ信号及び受信データ信号間が同一か否かを示す信号との排他的論理和信号を出力する。送信データ信号と受信データ信号が同一の場合は、受信部27から「0」が出力されるので、EX−OR回路23からは、送信データ信号が「1」のときは「1」が、送信データ信号が「0」のときは「0」が出力される。送信データ信号と受信データ信号が異なる場合は、受信部27から「1」が出力されるので、EX−OR回路23からは、送信データ信号が「1」のときは反転させた「0」が、送信データ信号が「0」のときは反転させた「1」が出力される。
このように構成されるトランシーバ20及びトランシーバ30によって、全二重化通信が実現されることを、以下のタイムチャートを参照して説明する。
図9は、本実施の形態におけるトランシーバ20,30内における信号の推移を示すタイムチャートである。図9の横軸は、時間の経過を示す。図9の縦軸には、トランシーバ20の送信データ端子TX2における信号、トランシーバ30の送信データ端子TX3における信号、トランシーバ20の加算器26に入力される信号BP2、トランシーバ30の加算器36に入力されるBP3、ツイストペアケーブル1上の加算信号SUM、トランシーバ20,30の判定・復調器28,38から出力される信号CD2,3、トランシーバ20の受信データ端子RX2における信号、及び、トランシーバ30の受信データ端子RX3における信号夫々の信号レベルを示す。
通信装置2及び通信装置3からの送信データ信号が夫々どのように同時的に送信され、復調されるかを図9のタイムチャートを参照しつつ説明する。
まず、時間t4からの1ビット時間では、通信装置2の送信データ端子TX2に「0」の信号が入力されている。送信データ端子TX2に入力される信号は、変換器25にて+1Vの正振幅のパルス信号BP2に変換され、加算器26へ入力される。同時的に通信装置3の送信データ端子TX3には「0」の信号が入力されている。送信データ端子TX3に入力される信号は、変換器35にてパルス信号BP3に変換され、加算器36へ入力される。したがって時間t4からの1ビット時間では、ツイストペアケーブル1には+1Vの正の振幅のパルス信号が送出される。同時的に判定・復調器28,38は、ツイストペアケーブル1における送信データ信号と受信データ信号とは同一である(「0」)と出力する。したがって、EX−OR回路23は、送信データ信号「0」と同一の「0」を出力し、EX−OR回路33も、送信データ信号「0」と同一の「0」を出力する。結果、通信装置2の受信データ端子RX2には「0」が出力され、通信装置3からの送信データ信号「0」を復調できている。同様に通信装置3の受信データ端子RX3には「0」が出力され、通信装置2からの送信データ信号「0」が復調できている。
時間t5からの1ビット時間では、通信装置2の送信データ端子TX2に「1」の信号が入力され、通信装置3の送信データ端子TX3に「1」の信号が入力されている。通信装置2における送信データ信号は、変換器25にて負の振幅のパルス信号BP2に変換され、加算器26に入力される。同時的に通信装置3でも、送信データ信号は変換器35にて負の振幅のパルス信号BP3に変換され、加算器36に入力される。加算器26及び加算器36により、時間t5からの1ビット時間では、ツイストペアケーブル1には−1Vの負の振幅のパルス信号が送出される。同時的に判定・復調器28,38は、ツイストペアケーブル1における送信データ信号と受信データ信号とは同一である(「0」)と出力する。したがって、EX−OR回路23は、送信データ信号「1」と同一の「1」を出力し、EX−OR回路33も送信データ信号「1」と同一の「1」を出力する。結果、通信装置2の受信データ端子RXには「1」が出力され、通信装置3からの送信データ信号「1」を復調できている。同様に通信装置3の受信データ端子RX3には「1」が出力され、通信装置2からの送信データ信号「1」が復調できている。
時間t6からの1ビット時間でも同様に、ツイストペアケーブル1上における送信データ信号と受信データ信号とは同一であると判定され(「0」)、通信装置2の受信データ端子RXには「0」が出力され、通信装置3からの送信データ信号「0」を復調できている。同様に通信装置3の受信データ端子RX3には「0」が出力され、通信装置2からの送信データ信号「0」が復調できている。
時間t7からの1ビット時間では、通信装置2の送信端子TX2には「0」の信号が入力され、通信装置3の送信データ端子TX3には異なる「1」の信号が入力されている。通信装置2における送信データ信号は、変換器25にて負の振幅のパルス信号BP2に変換され、加算器26に入力される。同時的に通信装置3でも、送信データ信号は変換器35にて正の振幅のパルス信号BP3に変換され、加算器36に入力される。加算器26及び加算器36により、時間t6からの1ビット時間では、ツイストペアケーブル1にはゼロの振幅の信号が送出される。同時的に判定・復調器28,38は、ツイストペアケーブル1における送信データ信号と受信データ信号とは同一でない(「1」)と出力する。したがって、通信装置2のEX−OR回路23は、送信データ信号「0」を反転させた「1」を出力し、通信装置3のEX−OR回路33は、送信データ信号「1」を反転させた「0」を出力する。結果、通信装置2の受信データ端子RX2には「1」が出力され、通信装置3からの送信データ信号「1」を復調できている。同様に通信装置3の受信データ端子RX3には「0」が出力され、通信装置2からの送信データ信号「0」が復調できている。
このようにして、通信装置2及び通信装置3のトランシーバ20及びトランシーバ30にて、送信データ信号をパルス信号へ変換してからツイストペアケーブル1に重畳し、更に、ツイストペアケーブル1上における送信データ信号と受信データ信号とが同一か否かを判定し、送信データ信号と判定結果とを用いて受信データ信号を復調することにより、全二重化通信が実現される。
本実施の形態では、ツイストペアケーブル1における信号の遅延、クロック信号の同期ずれに対する処置については記載していないが、実際に全二重化通信を行なう場合にはそれらの対処が必要である。
なお、上述のように開示された本実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の実施の形態に関し更に、以下の付記を開示する。
(付記1)
1対のツイストペアケーブルと、該ツイストペアケーブルに接続される複数の通信装置とを含む通信システムにて、前記複数の通信装置が前記ツイストペアケーブルを介して全二重化通信によりデジタルデータ信号を送受信する通信方法において、
前記複数の通信装置は夫々、他の通信装置と前記デジタルデータ信号の1ビット分のビット時間を同期させ、
各通信装置からの送信データ信号を重畳させ、
前記複数の通信装置は夫々、
ビット時間毎に、
前記ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定し、
判定結果と送信データ信号とを用いて受信データ信号を復調する
ことを特徴とする通信方法。
1対のツイストペアケーブルと、該ツイストペアケーブルに接続される複数の通信装置とを含む通信システムにて、前記複数の通信装置が前記ツイストペアケーブルを介して全二重化通信によりデジタルデータ信号を送受信する通信方法において、
前記複数の通信装置は夫々、他の通信装置と前記デジタルデータ信号の1ビット分のビット時間を同期させ、
各通信装置からの送信データ信号を重畳させ、
前記複数の通信装置は夫々、
ビット時間毎に、
前記ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定し、
判定結果と送信データ信号とを用いて受信データ信号を復調する
ことを特徴とする通信方法。
(付記2)
前記複数の通信装置は夫々、
受信データ信号を復調するに際し、
前記判定結果が同一の状態である場合、送信データ信号を複製し、判定結果が同一の状態でない場合、送信データ信号を反転させて受信データ信号を復調する
ことを特徴とする付記1に記載の通信方法。
前記複数の通信装置は夫々、
受信データ信号を復調するに際し、
前記判定結果が同一の状態である場合、送信データ信号を複製し、判定結果が同一の状態でない場合、送信データ信号を反転させて受信データ信号を復調する
ことを特徴とする付記1に記載の通信方法。
(付記3)
1対のツイストペアケーブルと、該ツイストペアケーブルに接続される複数の通信装置とを含み、前記複数の通信装置が前記ツイストペアケーブルを介して全二重化通信によりデジタルデータ信号を送受信する通信システムにおいて、
前記複数の通信装置は夫々、
他の通信装置と前記デジタルデータ信号の1ビット分のビット時間を同期させる手段と、
各通信装置からの送信データ信号に、送信データ信号を重畳させる手段と、
ビット時間毎に、
前記ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定する手段と、
該手段による判定結果、及び送信データ信号を用いて受信データ信号を復調する復調手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
1対のツイストペアケーブルと、該ツイストペアケーブルに接続される複数の通信装置とを含み、前記複数の通信装置が前記ツイストペアケーブルを介して全二重化通信によりデジタルデータ信号を送受信する通信システムにおいて、
前記複数の通信装置は夫々、
他の通信装置と前記デジタルデータ信号の1ビット分のビット時間を同期させる手段と、
各通信装置からの送信データ信号に、送信データ信号を重畳させる手段と、
ビット時間毎に、
前記ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定する手段と、
該手段による判定結果、及び送信データ信号を用いて受信データ信号を復調する復調手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
(付記4)
前記復調手段は、判定結果が同一の状態である場合、送信データ信号を複製し、同一の状態でない場合、送信データ信号を反転して受信データ信号を復調するようにしてあること
を特徴とする付記3に記載の通信システム。
前記復調手段は、判定結果が同一の状態である場合、送信データ信号を複製し、同一の状態でない場合、送信データ信号を反転して受信データ信号を復調するようにしてあること
を特徴とする付記3に記載の通信システム。
(付記5)
1対のツイストペアケーブルと、該ツイストペアケーブルに接続される複数の通信装置とを含み、前記複数の通信装置が前記ツイストペアケーブルを介して全二重化通信によりデジタルデータ信号を送受信する通信システムにおいて、
前記複数の通信装置は夫々、
送信するデータ信号を受け付ける受付端子と、
受信データ信号を出力する出力端子と、
前記受付端子にて受け付けた送信データ信号を分岐する第1節点と、
該第1節点から分岐した一方、及び前記接続部から出力されるデータ信号を入力し、排他的論理和信号を、前記出力端子へ出力する排他的論理和回路と、
前記第1節点から分岐した他方を、前記デジタルデータ信号の1ビット分の幅の正振幅又は負振幅のパルス信号へ変換する変換器、及び、該変換器から出力されるパルス信号を前記ツイストペアケーブル上の信号へ加算する加算器を有する送信部と、
前記ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の正負及び振幅の大きさを判定し、判定結果に基づきデータ信号を復調し出力する受信部と
を備えることを特徴とする通信システム。
1対のツイストペアケーブルと、該ツイストペアケーブルに接続される複数の通信装置とを含み、前記複数の通信装置が前記ツイストペアケーブルを介して全二重化通信によりデジタルデータ信号を送受信する通信システムにおいて、
前記複数の通信装置は夫々、
送信するデータ信号を受け付ける受付端子と、
受信データ信号を出力する出力端子と、
前記受付端子にて受け付けた送信データ信号を分岐する第1節点と、
該第1節点から分岐した一方、及び前記接続部から出力されるデータ信号を入力し、排他的論理和信号を、前記出力端子へ出力する排他的論理和回路と、
前記第1節点から分岐した他方を、前記デジタルデータ信号の1ビット分の幅の正振幅又は負振幅のパルス信号へ変換する変換器、及び、該変換器から出力されるパルス信号を前記ツイストペアケーブル上の信号へ加算する加算器を有する送信部と、
前記ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の正負及び振幅の大きさを判定し、判定結果に基づきデータ信号を復調し出力する受信部と
を備えることを特徴とする通信システム。
(付記6)
前記受信部は、パルス信号の振幅が正の閾値未満、且つ負の閾値を超過する場合、真とするデータ信号を出力するようにしてあること
を特徴とする付記5に記載の通信システム。
前記受信部は、パルス信号の振幅が正の閾値未満、且つ負の閾値を超過する場合、真とするデータ信号を出力するようにしてあること
を特徴とする付記5に記載の通信システム。
(付記7)
1対のツイストペアケーブルに接続され、該ツイストペアケーブルを介してデジタルデータ信号を送受信する通信装置において、
他の通信装置と前記デジタルデータ信号の1ビット分のビット時間を同期させる手段と、
他の通信装置からの送信データ信号に、送信データ信号を重畳させる手段と、
該ビット時間毎に、
前記ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定する手段と、
該手段による判定結果が同一の状態である場合、送信データ信号を複製し、判定結果が同一の状態でない場合、送信データ信号の1ビットを反転させて受信データ信号を復調する復調手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
1対のツイストペアケーブルに接続され、該ツイストペアケーブルを介してデジタルデータ信号を送受信する通信装置において、
他の通信装置と前記デジタルデータ信号の1ビット分のビット時間を同期させる手段と、
他の通信装置からの送信データ信号に、送信データ信号を重畳させる手段と、
該ビット時間毎に、
前記ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号と受信データ信号とが同一の状態であるか否かを判定する手段と、
該手段による判定結果が同一の状態である場合、送信データ信号を複製し、判定結果が同一の状態でない場合、送信データ信号の1ビットを反転させて受信データ信号を復調する復調手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
(付記8)
1対のツイストペアケーブルに接続され、該ツイストペアケーブルを介してデジタルデータ信号を送受信する通信装置において、
送信するデータ信号を受け付ける受付端子と、
受信データ信号を出力する出力端子と、
前記受付端子にて受け付けた送信データ信号を分岐する第1節点と、
該第1節点から分岐した一方、及び前記接続部から出力されるデータ信号を入力し、排他的論理和信号を、前記出力端子へ出力する排他的論理和回路と、
前記第1節点から分岐した他方を、前記デジタルデータ信号の1ビット分の幅の正振幅又は負振幅のパルス信号へ変換する変換器、及び、該変換器から出力されるパルス信号を前記ツイストペアケーブル上の信号へ加算する加算器を有する送信部と、
前記ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の正負及び振幅の大きさを判定し、判定結果に基づきデータ信号を復調し出力する受信部と
を備えることを特徴とする通信装置。
1対のツイストペアケーブルに接続され、該ツイストペアケーブルを介してデジタルデータ信号を送受信する通信装置において、
送信するデータ信号を受け付ける受付端子と、
受信データ信号を出力する出力端子と、
前記受付端子にて受け付けた送信データ信号を分岐する第1節点と、
該第1節点から分岐した一方、及び前記接続部から出力されるデータ信号を入力し、排他的論理和信号を、前記出力端子へ出力する排他的論理和回路と、
前記第1節点から分岐した他方を、前記デジタルデータ信号の1ビット分の幅の正振幅又は負振幅のパルス信号へ変換する変換器、及び、該変換器から出力されるパルス信号を前記ツイストペアケーブル上の信号へ加算する加算器を有する送信部と、
前記ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の正負及び振幅の大きさを判定し、判定結果に基づきデータ信号を復調し出力する受信部と
を備えることを特徴とする通信装置。
付記1乃至8に開示した通信方法、通信システム及び通信装置により、ツイストペアケーブルにて搬送されるデジタルデータ信号は、通信装置夫々にてビット時間が同期されている状態で、重畳される。各通信装置にてビット時間毎に、ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号及び受信データ信号が同一の状態であるか否かが判定される。各通信装置にて受信データ信号は、判定結果に基づき送信データ信号を用いて復調される。
例えば、ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号及び受信データ信号が同一の状態であれば、受信データ信号の1ビットは、送信データ信号の1ビットと同一である。ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号及び受信データ信号が相違する状態であれば、受信データ信号の1ビットは、送信データ信号の1ビットと反対である。これにより、各通信装置は受信データ信号を復調することが可能である。
具体的には実施の形態に示したように、通信装置からツイストペアケーブルへの送信データ信号の重畳は、正振幅又は負振幅のパルス信号を加算することにより実現される。ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の正振幅又は負振幅が複数倍となっている場合、当該ビット時間では、複数の通信装置から同一の送信データが送信されている。ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の振幅が相殺されて減少又はゼロ振幅となっている場合、当該ビット時間では、複数の通信装置から異なる送信データが送信されている。これにより、各通信装置は、ツイストペアケーブルにおける通信状態を判定することができ、受信データ信号を復調することが可能である。
例えば、ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号及び受信データ信号が同一の状態であれば、受信データ信号の1ビットは、送信データ信号の1ビットと同一である。ツイストペアケーブルにおける通信状態が、送信データ信号及び受信データ信号が相違する状態であれば、受信データ信号の1ビットは、送信データ信号の1ビットと反対である。これにより、各通信装置は受信データ信号を復調することが可能である。
具体的には実施の形態に示したように、通信装置からツイストペアケーブルへの送信データ信号の重畳は、正振幅又は負振幅のパルス信号を加算することにより実現される。ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の正振幅又は負振幅が複数倍となっている場合、当該ビット時間では、複数の通信装置から同一の送信データが送信されている。ツイストペアケーブルにおけるパルス信号の振幅が相殺されて減少又はゼロ振幅となっている場合、当該ビット時間では、複数の通信装置から異なる送信データが送信されている。これにより、各通信装置は、ツイストペアケーブルにおける通信状態を判定することができ、受信データ信号を復調することが可能である。
1 ツイストペアケーブル
2,3 通信装置
20,30 トランシーバ(送受信部)
23,33 EX−OR回路(排他的論理和回路)
24,34 送信部
25,35 変換器
26,36 加算器
27,37 受信部
28,38 判定・復調器
TX2,TX3 送信データ端子(受付端子)
RX2,RX3 受信データ端子(出力端子)
2,3 通信装置
20,30 トランシーバ(送受信部)
23,33 EX−OR回路(排他的論理和回路)
24,34 送信部
25,35 変換器
26,36 加算器
27,37 受信部
28,38 判定・復調器
TX2,TX3 送信データ端子(受付端子)
RX2,RX3 受信データ端子(出力端子)
Claims (12)
- 2つの通信装置が1つの伝送路を介してデジタル信号を双方向に通信する通信方法であって、
前記伝送路は、前記2つの通信装置から送信されるデジタル信号の信号値が異なるか否かが判別可能な伝送状態となること
を特徴とする通信方法。 - 前記2つの通信装置は夫々、
前記伝送路における伝送状態を検出し、
検出した伝送状態、及び送信信号に基づき受信信号を復調する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信方法。 - 前記伝送路は、1対のツイストペアケーブルであること
を特徴とする請求項1又は2に記載の通信方法。 - 2つの通信装置が、1つの伝送路を介してデジタル信号を双方向に通信する通信システムであって、
前記2つの通信装置は夫々、
前記伝送路上の信号に送信信号を重畳させる送信手段と、
前記伝送路上で前記2つの通信装置から送信されるデジタル信号の信号値が異なるか否かを判別する判別手段と
該判別手段による判別結果及び送信信号に基づき受信信号を復調する復調手段と
を備えることを特徴とする通信システム。 - 前記復調手段は、
前記判別手段が信号値が異なる状態であると判別した場合、
送信信号を反転させて受信信号を復調するようにしてあること
を特徴とする請求項4に記載の通信システム。 - 前記送信手段は、
送信するデジタル信号を、該デジタル信号の一方の値を正の振幅、他方の値を負の振幅に対応させた信号に変換する変換手段を備え、
該変換手段が生成した信号を前記伝送路に重畳させるようにしてあること
を特徴とする請求項4又は5に記載の通信システム。 - 前記伝送路は、1対のツイストペアケーブルであること
を特徴とする請求項4乃至6のいずれか1つに記載の通信システム。 - 送信されるデジタル信号の信号値が異なるか否かが判別可能な1つの伝送路に接続され、前記伝送路を介してデジタル信号を送受信する通信装置であって、
前記伝送路上の信号に送信信号を重畳させる送信手段と、
前記伝送路における伝送状態を判別する判別手段と、
該判別手段による判別結果、及び送信信号に基づき受信信号を復調する復調手段と
を備えることを特徴とする通信装置。 - 前記送信手段は、
送信信号を前記伝送路に加算する加算手段を有すること
を特徴とする請求項8に記載の通信装置。 - 前記送信手段は、
送信するデジタル信号を、該デジタル信号の一方の値を正の振幅、他方の値を負の振幅に対応させた信号に変換する変換手段を有すること
を特徴とする請求項8又は9に記載の通信装置。 - 前記伝送路は1対のツイストペアケーブルであり、
前記送信手段は、送信信号を反転する反転手段を有すること
を特徴とする請求項8乃至10のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記復調手段は、
前記判別手段により判別した伝送状態を示す信号と、送信信号との排他的論理和をとる手段を有すること
を特徴とする請求項8乃至11のいずれか1つに記載の通信装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012225338A JP2014078850A (ja) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 通信方法、通信システム及び通信装置 |
PCT/JP2013/077339 WO2014057934A1 (ja) | 2012-10-10 | 2013-10-08 | 通信方法、通信システム及び通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012225338A JP2014078850A (ja) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 通信方法、通信システム及び通信装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014078850A true JP2014078850A (ja) | 2014-05-01 |
Family
ID=50477402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012225338A Pending JP2014078850A (ja) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 通信方法、通信システム及び通信装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014078850A (ja) |
WO (1) | WO2014057934A1 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04238434A (ja) * | 1991-01-23 | 1992-08-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 伝送装置 |
JP4812645B2 (ja) * | 2007-02-07 | 2011-11-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | データ伝送システム及びデータ伝送方法 |
-
2012
- 2012-10-10 JP JP2012225338A patent/JP2014078850A/ja active Pending
-
2013
- 2013-10-08 WO PCT/JP2013/077339 patent/WO2014057934A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014057934A1 (ja) | 2014-04-17 |
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