JP2016103811A - Communication system and communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication system that has a simple configuration and is capable of performing high speed communication without receiving influence of noise.SOLUTION: A communication system 1 includes at least a first communication device 10 and second communication device 20 connected with each other using a communication line 31 and ground line 32, where information is transmitted or received between the first communication device 10 and second communication device 20 through the communication line 31. The communication system includes: an impedance element (variable resistor 14) that is inserted into the ground line 32 connecting the first communication device 10 and second communication device 20 and has an impedance value capable of being controlled; detection means (communication units 13, 23) for detecting a state of communication performed through the communication line 31; and adjustment means (control units 11, 21) for adjusting a value of the impedance element on the basis of the state of communication detected by the detection means.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、通信システムおよび通信方法に関するものである。   The present invention relates to a communication system and a communication method.

従来、通信装置間でノイズの影響を低減するためには、例えば、特許文献１に開示されているように、通信装置同士を絶縁するとともに、フォトカプラを用いて通信を行ったり、あるいは、特許文献２に開示されるように、電界の変化を用いて通信を行ったりする方法が存在している。   Conventionally, in order to reduce the influence of noise between communication devices, for example, as disclosed in Patent Document 1, the communication devices are insulated from each other and communicated using a photocoupler, or a patent. As disclosed in Document 2, there is a method of performing communication using a change in electric field.

特開２００７−２７２５９０号公報JP 2007-272590 A 特開２００８−０８２９５９号公報JP 2008-082959 A

ところで、特許文献１に開示された技術では、フォトカプラは伝送速度が遅いため、高速通信には適用することが困難であるという問題点がある。また、特許文献２に開示された技術では、電気信号を電界変化に変換したり、電界変化を電気信号に変換したりする必要があることから、回路構成が複雑になるという問題点もある。   Incidentally, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to apply the photocoupler to high-speed communication because the photocoupler has a low transmission speed. Further, the technique disclosed in Patent Document 2 has a problem that the circuit configuration becomes complicated because it is necessary to convert an electric signal into an electric field change or to convert an electric field change into an electric signal.

本発明は、簡易な構成によって、ノイズの影響を受けることなく、高速な通信を行うことが可能な通信システムおよび通信方法を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a communication system and a communication method capable of performing high-speed communication with a simple configuration without being affected by noise.

上記課題を解決するために、本発明は、通信線およびグランド線によって相互に接続された第１通信装置および第２通信装置を少なくとも有し、前記通信線を介して前記第１通信装置および第２通信装置間で情報を送受信する通信システムにおいて、前記第１通信装置および第２通信装置を接続する前記グランド線に挿入され、インピーダンス値を制御可能なインピーダンス素子と、前記通信線を介して行われる通信の状態を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された通信の状態に基づいて、前記インピーダンス素子の値を調整する調整手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、簡易な構成によって、ノイズの影響を受けることなく、高速な通信を行うことが可能となる。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes at least a first communication device and a second communication device connected to each other by a communication line and a ground line, and the first communication device and the second communication device via the communication line. In a communication system that transmits and receives information between two communication devices, an impedance element that is inserted into the ground line that connects the first communication device and the second communication device and can control an impedance value is provided via the communication line. Detection means for detecting the communication state, and adjustment means for adjusting the value of the impedance element based on the communication state detected by the detection means.
According to such a configuration, high-speed communication can be performed with a simple configuration without being affected by noise.

また、本発明は、前記調整手段は、前記インピーダンス素子の値を増加させ、前記検出手段によって通信が成立しないことが検出された場合には、前記インピーダンス素子の値を所定量減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、インピーダンス素子の値を最適な値に設定することができる。 Further, the present invention is characterized in that the adjusting means increases the value of the impedance element and decreases the value of the impedance element by a predetermined amount when it is detected that communication is not established by the detecting means. And
According to such a configuration, the value of the impedance element can be set to an optimum value.

また、本発明は、前記インピーダンス素子は抵抗素子であり、前記調整手段は、前記抵抗素子の値を増加させ、前記検出手段によって通信が成立しないことが検出された場合には、前記抵抗素子の値を所定量減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、抵抗素子を用いることで、構成を一層簡易化することができる。 Further, according to the present invention, the impedance element is a resistance element, and the adjustment unit increases the value of the resistance element, and when the detection unit detects that communication is not established, The value is decreased by a predetermined amount.
According to such a configuration, the configuration can be further simplified by using the resistance element.

また、本発明は、前記インピーダンス素子は前記通信線を介して送受信される信号の周波数帯域においてインピーダンス値が小さくなり、それ以外の周波数帯域では大きくなる特性を有するとともに、前記信号の周波数帯域のインピーダンス値を調整可能であり、前記調整手段は、前記信号の周波数帯域のインピーダンス値を増加させ、前記検出手段によって通信が成立しないことが検出された場合には、前記インピーダンスの値を所定量減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、通信信号に応じた周波数特性を備えることで、ノイズの影響を一層低減することができる。 Further, the present invention is characterized in that the impedance element has a characteristic that an impedance value becomes small in a frequency band of a signal transmitted / received via the communication line and becomes large in a frequency band other than that, and impedance in the frequency band of the signal The adjustment means increases the impedance value of the frequency band of the signal, and decreases the impedance value by a predetermined amount when the detection means detects that communication is not established. It is characterized by that.
According to such a configuration, the influence of noise can be further reduced by providing the frequency characteristics according to the communication signal.

また、本発明は、前記調整手段は、前記インピーダンス素子の値を所定量減少させて得た値を記憶し、次回の処理では、記憶した値を初期値として前記インピーダンス素子の値を増加させることを特徴とする。
このような構成によれば、インピーダンス素子の値を迅速に設定することが可能になる。 Further, according to the present invention, the adjustment means stores a value obtained by reducing the value of the impedance element by a predetermined amount, and increases the value of the impedance element using the stored value as an initial value in the next processing. It is characterized by.
According to such a configuration, the value of the impedance element can be set quickly.

また、本発明は、前記調整手段は、前記インピーダンス素子の値を最小に設定した場合でも通信が成立しない場合には、通信速度を低く設定することを特徴とする。
このような構成によれば、通信速度を低くすることで、確実に通信を行うことができる。 Further, the present invention is characterized in that the adjusting means sets the communication speed low when communication is not established even when the value of the impedance element is set to the minimum.
According to such a configuration, communication can be reliably performed by reducing the communication speed.

また、本発明は、前記調整手段は、通信が成立する状態における通信速度を記憶し、次回の処理では、記憶した値を初期値として前記通信速度を減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、通信速度を迅速に設定することが可能になる。 Further, the present invention is characterized in that the adjusting means stores a communication speed in a state where communication is established, and reduces the communication speed by using the stored value as an initial value in the next processing.
According to such a configuration, the communication speed can be set quickly.

また、本発明は、前記調整手段は、通信を実行しない場合には、前記インピーダンス素子の値を最大に設定することを特徴とする。
このような構成によれば、通信を実行しない場合には、他の通信装置で生じたノイズの影響を受けることを低減できる。 Further, the present invention is characterized in that the adjustment means sets the value of the impedance element to the maximum when communication is not performed.
According to such a configuration, it is possible to reduce the influence of noise generated in other communication devices when communication is not performed.

また、本発明は、第３乃至第ｎ（ｎ≧３）通信装置をさらに有し、前記調整手段は、通信相手となる通信装置が２以上存在する場合には、消費電力が最も大きい通信装置との間で前記調整を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、消費電力が大きく、ノイズの発生が大きい通信装置からの影響を効率良く低減することができる。 In addition, the present invention further includes third to nth (n ≧ 3) communication devices, and the adjusting means has the largest power consumption when there are two or more communication devices as communication partners. The adjustment is performed between the two.
According to such a configuration, it is possible to efficiently reduce the influence from a communication device that consumes a large amount of power and generates large amounts of noise.

また、本発明は、前記通信線に挿入され、通信信号の劣化を補償するための補償手段を有することを特徴とする。
このような構成によれば、通信信号の劣化によって、通信速度が低下することを防ぐことができる。 In addition, the present invention is characterized by comprising compensation means inserted into the communication line for compensating for deterioration of the communication signal.
According to such a configuration, it is possible to prevent the communication speed from being lowered due to the deterioration of the communication signal.

また、本発明は、通信線およびグランド線によって相互に接続された第１通信装置および第２通信装置を少なくとも有し、前記通信線を介して前記第１通信装置および第２通信装置間で情報を送受信する通信方法において、前記第１通信装置および第２通信装置を接続する前記グランド線に挿入され、インピーダンス値を制御可能なインピーダンス素子を有し、前記通信線を介して行われる通信の状態を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出された通信の状態に基づいて、前記インピーダンス素子の値を調整する調整ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、簡易な構成によって、ノイズの影響を受けることなく、高速な通信を行うことが可能となる。 The present invention also includes at least a first communication device and a second communication device connected to each other by a communication line and a ground line, and information is transmitted between the first communication device and the second communication device via the communication line. In the communication method for transmitting and receiving, a state of communication performed through the communication line, having an impedance element inserted into the ground line connecting the first communication device and the second communication device and capable of controlling an impedance value And a adjusting step for adjusting the value of the impedance element based on the state of communication detected in the detecting step.
According to such a method, high-speed communication can be performed with a simple configuration without being affected by noise.

本発明によれば、簡易な構成によって、ノイズの影響を受けることなく、高速な通信を行うことが可能な通信システムおよび通信方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a communication system and a communication method capable of performing high-speed communication with a simple configuration without being affected by noise.

本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１に示す実施形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of the process performed in embodiment shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の変形実施形態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation embodiment of this invention. 本発明の変形実施形態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation embodiment of this invention. 本発明の変形実施形態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation embodiment of this invention. 本発明の変形実施形態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation embodiment of this invention.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

（Ａ）本発明の第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。この図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る通信システム１は、通信装置１０および通信装置２０を有している。通信装置１０と通信装置２０は、通信線３１およびグランド線３２によって相互に接続されており、通信線３１を介して情報を送受信する。 (A) Description of Configuration of First Embodiment of the Present Invention FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the communication system 1 according to the first embodiment of the present invention includes a communication device 10 and a communication device 20. The communication device 10 and the communication device 20 are connected to each other by a communication line 31 and a ground line 32, and transmit / receive information via the communication line 31.

通信装置１０は、制御部１１、電源部１２、通信部１３、および、可変抵抗１４を有している。ここで、制御部１１は、通信部１３を制御して通信装置２０と通信を行うとともに、可変抵抗１４を制御して後述する処理を実行する。電源部１２は、例えば、二次電池または商用電源から供給される電力を降圧して制御部１１および通信部１３に供給する。通信部１３は、通信線３１によって通信部２３と接続され、通信線３１とグランド線３２を介して通信部２３に電気信号を送信するとともに、通信部２３から通信線３１とグランド線３２を介して送信された電気信号を受信する。通信部１３はグランド１５を基準として通信線３１の電圧を変化させることで通信信号を送信するとともに、これらの間の電圧の変化を検出することで通信信号を受信する。可変抵抗１４は、グランド線３２の間に挿入され、制御部１１の制御に応じて抵抗値が変化する。   The communication device 10 includes a control unit 11, a power supply unit 12, a communication unit 13, and a variable resistor 14. Here, the control unit 11 controls the communication unit 13 to communicate with the communication device 20, and also controls the variable resistor 14 to execute processing to be described later. For example, the power supply unit 12 steps down the power supplied from a secondary battery or a commercial power supply and supplies it to the control unit 11 and the communication unit 13. The communication unit 13 is connected to the communication unit 23 via the communication line 31 and transmits an electrical signal to the communication unit 23 via the communication line 31 and the ground line 32, and from the communication unit 23 via the communication line 31 and the ground line 32. The received electrical signal is received. The communication unit 13 transmits a communication signal by changing the voltage of the communication line 31 with the ground 15 as a reference, and receives the communication signal by detecting a change in voltage between them. The variable resistor 14 is inserted between the ground lines 32, and the resistance value changes according to the control of the control unit 11.

通信装置２０は、制御部２１、電源部２２、および、通信部２３を有している。ここで、制御部２１は、通信部２３を制御して通信装置１０と通信を行う。電源部２２は、例えば、二次電池または商用電源から供給される電力を降圧して制御部２１および通信部２３に供給する。通信部２３は、通信線３１によって通信部２３と接続され、通信線３１とグランド線３２を介して通信部１３に電気信号を送信するとともに、通信部１３から通信線３１とグランド線３２を介して送信された電気信号を受信する。通信部２３はグランド２５を基準として通信線３１の電圧を変化させることで通信信号を送信するとともに、これらの間の電圧の変化を検出することで通信信号を受信する。   The communication device 20 includes a control unit 21, a power supply unit 22, and a communication unit 23. Here, the control unit 21 controls the communication unit 23 to communicate with the communication device 10. The power supply unit 22 steps down the power supplied from, for example, a secondary battery or a commercial power supply and supplies it to the control unit 21 and the communication unit 23. The communication unit 23 is connected to the communication unit 23 via the communication line 31 and transmits an electrical signal to the communication unit 13 via the communication line 31 and the ground line 32, and from the communication unit 13 via the communication line 31 and the ground line 32. The received electrical signal is received. The communication unit 23 transmits a communication signal by changing the voltage of the communication line 31 with the ground 25 as a reference, and receives the communication signal by detecting a change in voltage between them.

通信線３１は、通信部１３と通信部２３を接続し、これらの間で情報を送受信するための１または複数の通信線である。なお、通信線３１は、１本の通信線によって構成されてもよいし、全二重通信用に２本の通信線を有したり、あるいは、平衡伝送用に２本の通信線を有したりしてもよい。もちろん、３本以上の通信線を有するようにしてもよい。グランド線３２は、通信装置１０のグランド１５と通信装置２０のグランド２５を接続する通信線であり、その途中には可変抵抗１４が挿入されている。   The communication line 31 is one or a plurality of communication lines for connecting the communication unit 13 and the communication unit 23 and transmitting / receiving information between them. Note that the communication line 31 may be configured by one communication line, and has two communication lines for full-duplex communication, or two communication lines for balanced transmission. Or you may. Of course, you may make it have three or more communication lines. The ground line 32 is a communication line that connects the ground 15 of the communication device 10 and the ground 25 of the communication device 20, and the variable resistor 14 is inserted in the middle thereof.

（Ｂ）本発明の第１実施形態の動作の説明
つぎに、図１に示す第１実施形態の動作について説明する。以下では、図１に示す第１実施形態の動作を簡単に説明した後に、図２に示すフローチャートを参照して詳細な動作を説明する。 (B) Description of Operation of First Embodiment of the Invention Next, the operation of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. In the following, after briefly explaining the operation of the first embodiment shown in FIG. 1, the detailed operation will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

通信装置１０と通信装置２０とが接続された後の通信を実行していない状態では、制御部１１は、可変抵抗１４の抵抗値を最大値に設定する。この結果、通信装置１０のグランド１５と通信装置２０のグランド２５は素子値が大きい抵抗素子を介して接続されることから、通信装置１０と通信装置２０は、絶縁に近い状態となり、相互に影響を与えにくい状態となる。なお、通信部１３と通信部２３は通信線３１によって接続されているが、通信部１３と通信部２３の通信線３１が接続される入力部は高インピーダンスであるので、これらも略絶縁された状態となり、相互に影響を与えにくい状態となっている。   In a state where communication after the communication device 10 and the communication device 20 are not connected is performed, the control unit 11 sets the resistance value of the variable resistor 14 to the maximum value. As a result, since the ground 15 of the communication device 10 and the ground 25 of the communication device 20 are connected via a resistance element having a large element value, the communication device 10 and the communication device 20 are in a state close to insulation and affect each other. It becomes difficult to give. In addition, although the communication part 13 and the communication part 23 are connected by the communication line 31, since the input part to which the communication line 31 of the communication part 13 and the communication part 23 is connected is high impedance, these were also substantially insulated. It is in a state that is difficult to affect each other.

このような状態において、例えば、通信装置１０が通信装置２０と通信を実行しようとする場合、制御部１１は、可変抵抗１４を制御して、抵抗値を最小値に設定する。また、制御部１１は、通信部１３を制御して通信速度を最高値に設定する。なお、通信部１３は、複数の通信速度の中から所望の速度を選択可能とされている。   In such a state, for example, when the communication device 10 intends to execute communication with the communication device 20, the control unit 11 controls the variable resistor 14 to set the resistance value to the minimum value. In addition, the control unit 11 controls the communication unit 13 to set the communication speed to the maximum value. The communication unit 13 can select a desired speed from a plurality of communication speeds.

つぎに、制御部１１は、可変抵抗１４が最小値に設定されている状態で、通信部２３との間で予備通信を開始する。予備通信とは、通信装置１０と通信装置２０の間で本通信を行う前に、設定を行うための予備の通信である。予備通信では、通信部１３は通信部２３に対して所定の情報を送信し、通信部２３が正常に受信した場合（通信が成立する場合）には、通信部２３から正常に受信した旨を示す情報が送信されるので、この信号を受信することで正常に通信を行うことができると判定する。制御部１１は、通信部１３から通信部２３に対して情報を送信させ、通信部２３が正常に受信できない場合には、通信部１３を制御して通信速度を低下させる。例えば、最高速度で通信できない場合には、１段階下の通信速度に設定する。このような処理を繰り返すことで、正常に通信可能な速度が選択される。   Next, the control unit 11 starts preliminary communication with the communication unit 23 in a state where the variable resistor 14 is set to the minimum value. Preliminary communication is preliminary communication for setting before performing main communication between the communication device 10 and the communication device 20. In the preliminary communication, the communication unit 13 transmits predetermined information to the communication unit 23, and when the communication unit 23 normally receives (when communication is established), the communication unit 13 indicates that it has been normally received from the communication unit 23. Since the information shown is transmitted, it is determined that normal communication can be performed by receiving this signal. The control unit 11 causes the communication unit 13 to transmit information to the communication unit 23, and when the communication unit 23 cannot receive normally, controls the communication unit 13 to reduce the communication speed. For example, when communication cannot be performed at the maximum speed, the communication speed is set to one step lower. By repeating such processing, a speed at which normal communication is possible is selected.

つぎに、制御部１１は、予備通信を実行しながら、可変抵抗１４の抵抗値を増加させる。可変抵抗１４の抵抗値が増加すると、通信装置１０のグランド１５と通信装置２０のグランド２５の間に電位差が生じることから、ある時点に達すると、これらの間で正常な信号の送受信ができなくなり、通信エラーが発生する。通信エラーが発生すると、通信部１３は通信部２３から正常に受信した旨の信号を受信できないことから、制御部１１はこれを検出し、通信が成立しなくなったと判定する。制御部１１は、通信が成立しなくなったと判定した抵抗値から、所定値だけ抵抗値を小さく設定して、設定処理を終了する。なお、所定量だけ抵抗値を小さく設定した後に、再度、情報を送信し、通信が成立するか否か判定するようにしてもよい。   Next, the control unit 11 increases the resistance value of the variable resistor 14 while performing preliminary communication. When the resistance value of the variable resistor 14 increases, a potential difference is generated between the ground 15 of the communication device 10 and the ground 25 of the communication device 20, so that when a certain point in time is reached, normal signal transmission / reception cannot be performed between them. A communication error occurs. When a communication error occurs, the communication unit 13 cannot receive a signal indicating that it has been normally received from the communication unit 23, so the control unit 11 detects this and determines that communication is no longer established. The control unit 11 sets the resistance value smaller by a predetermined value from the resistance value determined that communication is no longer established, and ends the setting process. Note that after the resistance value is set small by a predetermined amount, information may be transmitted again to determine whether or not communication is established.

以上のような設定処理により、可変抵抗１４の抵抗値は、通信が成立する値であって、可能な限り大きな値（最大値またはそれに近い値）に設定される。従来の通信装置では、装置同士のグランドはグランド線によって直接接続されるため、グランド間の抵抗値は０である。このように、グランド同士を直接接続した場合には、一方の装置のノイズが他方の装置に減衰しないで伝達されるため、ノイズの影響を受けやすい状態となる。また、逆に、グランド同士を接続しないで絶縁した状態では、通信装置同士の基準の電位が一致しないため、通信信号のレベル判定ができないことから、最悪の場合には通信が不能となる。本発明の第１実施形態では、可変抵抗１４を用いて、通信が可能な最大値付近の値に抵抗値を設定することができる。このため、ノイズの影響を低減しつつ、高速の通信を行うことができる。なお、設定が完了すると、制御部１１は、可変抵抗１４の設定値（素子値）と、通信部１３の設定値（通信速度）とを、次回以降の処理に使用するために記憶する。   By the setting process as described above, the resistance value of the variable resistor 14 is a value at which communication is established and is set to a value as large as possible (a maximum value or a value close thereto). In a conventional communication device, the ground between the devices is directly connected by a ground line, so that the resistance value between the grounds is zero. Thus, when the grounds are directly connected to each other, the noise of one device is transmitted to the other device without being attenuated, so that it is easily affected by the noise. On the other hand, in a state where the grounds are insulated without being connected to each other, the reference potentials of the communication devices do not match, and the level of the communication signal cannot be determined. Therefore, communication is impossible in the worst case. In the first embodiment of the present invention, the resistance value can be set to a value near the maximum value at which communication is possible using the variable resistor 14. For this reason, high-speed communication can be performed while reducing the influence of noise. When the setting is completed, the control unit 11 stores the set value (element value) of the variable resistor 14 and the set value (communication speed) of the communication unit 13 for use in subsequent processing.

可変抵抗１４の設定が完了すると、通信部１３は、通信部２３との間で本通信を実行する。本通信が完了すると、制御部は、可変抵抗１４の値を最大値に設定する。これにより、グランド１５とグランド２５とが略絶縁された状態となることから、通信装置１０と通信装置２０の間で伝送されるノイズを低減することができる。   When the setting of the variable resistor 14 is completed, the communication unit 13 executes the main communication with the communication unit 23. When this communication is completed, the control unit sets the value of the variable resistor 14 to the maximum value. Accordingly, since the ground 15 and the ground 25 are substantially insulated, noise transmitted between the communication device 10 and the communication device 20 can be reduced.

以上に説明したように、本発明の第１実施形態によれば、通信装置１０のグランド１５と通信装置２０のグランド２５とを可変抵抗１４を介してグランド線３２によって接続し、本通信を実行する前に、可変抵抗１４の素子値を通信が成立する最大値付近に設定するようにしたので、ノイズの影響を低減しつつ、高速な通信を行うことができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the ground 15 of the communication device 10 and the ground 25 of the communication device 20 are connected by the ground line 32 via the variable resistor 14 to execute this communication. Before the operation, the element value of the variable resistor 14 is set near the maximum value at which communication is established, so that high-speed communication can be performed while reducing the influence of noise.

また、本発明の第１実施形態では、フォトカプラを使用する従来の技術に比較すると、一般的に使用されるＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）やＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）等の規格に基づく通信信号を使用可能となることから、例えば、数十ｋＨｚ程度の通信速度のフォトカプラに比較して、数十ＭＨｚ程度の高速な通信を実現することができる。   Further, in the first embodiment of the present invention, communication signals based on commonly used standards such as UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) and SPI (Serial Peripheral Interface) compared to the conventional technique using a photocoupler. Therefore, it is possible to realize high-speed communication of about several tens of MHz as compared with a photocoupler having a communication speed of about several tens of kHz.

つぎに、図２を参照して、図１に示す第１実施形態におい実行される処理の詳細について説明する。図２に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。   Next, details of processing executed in the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. When the flowchart shown in FIG. 2 is started, the following steps are executed.

ステップＳ１０では、制御部１１は、通信を開始するか否かを判定し、通信を開始すると判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）にはステップＳ１１に進み、それ以外の場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）には処理を終了する。例えば、通信を開始すると判定した場合にはステップＳ１１に進む。   In step S10, the control unit 11 determines whether or not to start communication. If it is determined to start communication (step S10: Yes), the process proceeds to step S11, and otherwise (step S10: No). The process ends. For example, if it is determined to start communication, the process proceeds to step S11.

ステップＳ１１では、制御部１１は、初期値が記憶されているか否かを判定し、初期値が記憶されていると判定した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）にはステップＳ１４に進む。より詳細には、後述するステップＳ２２およびステップＳ２３の処理によって初期値が記憶されている場合にはＹｅｓと判定してステップＳ１２に進む。例えば、通信システム１が構成されてから、初回の処理である場合にはステップＳ２２およびステップＳ２３の処理は実行されていないのでステップＳ１４に進む。   In step S11, the control unit 11 determines whether or not an initial value is stored. If it is determined that the initial value is stored (step S11: Yes), the control unit 11 proceeds to step S12. In (Step S11: No), it progresses to Step S14. More specifically, when the initial value is stored by the processing of step S22 and step S23 described later, the determination is Yes and the process proceeds to step S12. For example, if the process is the first process after the communication system 1 is configured, the process of step S22 and step S23 is not executed, and the process proceeds to step S14.

ステップＳ１２では、制御部１１は、可変抵抗１４の抵抗値を、記憶されている抵抗素子の素子値に設定する。これにより、前回処理における可変抵抗１４の値が設定される。   In step S12, the control unit 11 sets the resistance value of the variable resistor 14 to the element value of the stored resistance element. Thereby, the value of the variable resistor 14 in the previous process is set.

ステップＳ１３では、制御部１１は、通信部１３の通信速度を、記憶されている通信速度の値に設定し、ステップＳ１６に進む。これにより、前回処理における通信部１３の値を設定することができる。   In step S13, the control part 11 sets the communication speed of the communication part 13 to the value of the memorize | stored communication speed, and progresses to step S16. Thereby, the value of the communication unit 13 in the previous process can be set.

ステップＳ１４では、制御部１１は、可変抵抗１４の抵抗値を最低値に設定する。例えば、可変抵抗１４の最低値が０Ωである場合には、０Ωに設定される。   In step S14, the control unit 11 sets the resistance value of the variable resistor 14 to the minimum value. For example, when the minimum value of the variable resistor 14 is 0Ω, it is set to 0Ω.

ステップＳ１５では、制御部１１は、通信部１３の通信速度を最高速度に設定し、ステップＳ１６に進む。例えば、通信部１３の通信速度が５段階存在する場合には、５段階のうちの最高速度に設定される。なお、最高速度に設定するのではなく、例えば、アプリケーションで必要な最低速度に設定するようにしてもよい。このような設定によれば、通信速度はある程度を落としても、可変抵抗１４をある程度の値に設定することで、ノイズの影響を少なくすることができる。   In step S15, the control unit 11 sets the communication speed of the communication unit 13 to the maximum speed, and proceeds to step S16. For example, when the communication speed of the communication unit 13 exists in five levels, the maximum speed among the five levels is set. Instead of setting the maximum speed, for example, the minimum speed necessary for the application may be set. According to such setting, even if the communication speed is lowered to some extent, the influence of noise can be reduced by setting the variable resistor 14 to a certain value.

ステップＳ１６では、制御部１１は、通信部１３を制御して、予備通信処理を実行させる。この結果、通信部１３から所定の情報が通信部２３に向けて送信される。   In step S16, the control unit 11 controls the communication unit 13 to execute a preliminary communication process. As a result, predetermined information is transmitted from the communication unit 13 toward the communication unit 23.

ステップＳ１７では、制御部１１は、通信エラーが発生したか否かを判定し、通信エラーが発生したと判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）にはステップＳ１８に進み、それ以外の場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ１９に進む。より詳細には、通信部１３が所定のデータを送信した場合に、例えば、通信部２３から正常に受信した旨の通知を受信できない場合、または、パリティエラー、チェックサムエラー、または、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが生じている場合には、通信エラーが発生したと判定してステップＳ１８に進む。なお、データを受信したことを示すＡＣＫ信号を受信できない場合に、通信エラーが生じていると判定するようにしてもよい。   In step S17, the control unit 11 determines whether or not a communication error has occurred. If it is determined that a communication error has occurred (step S17: Yes), the control unit 11 proceeds to step S18, and otherwise (step S17). : No), the process proceeds to step S19. More specifically, when the communication unit 13 transmits predetermined data, for example, when a notification indicating that the data has been normally received from the communication unit 23 cannot be received, or a parity error, checksum error, or CRC (Cyclic If a (Redundancy Check) error has occurred, it is determined that a communication error has occurred and the process proceeds to step S18. Note that it may be determined that a communication error has occurred when an ACK signal indicating that data has been received cannot be received.

ステップＳ１８では、制御部１１は、通信速度を一定量低下させ、ステップＳ１７に進む。例えば、通信速度が５段階存在し、最高速度では通信エラーが発生した場合には、１段階遅い通信速度に設定する。   In step S18, the control unit 11 decreases the communication speed by a certain amount, and proceeds to step S17. For example, if there are five communication speeds and a communication error occurs at the maximum speed, the communication speed is set to one stage slower.

ステップＳ１９では、制御部１１は、可変抵抗１４の抵抗値を一定量増加する。例えば、最大の抵抗値を１００％とした場合に、５％または１０％増加させる。なお、増加させる値は、前述した以外の値であってもよい。   In step S19, the control unit 11 increases the resistance value of the variable resistor 14 by a certain amount. For example, when the maximum resistance value is 100%, it is increased by 5% or 10%. Note that the value to be increased may be a value other than those described above.

ステップＳ２０では、制御部１１は、通信エラーが発生したか否かを判定し、通信エラーが発生したと判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）にはステップＳ１９に進む。より詳細には、通信部１３が所定のデータを送信した場合に、例えば、通信部２３から正常に受信した旨の通知を受信できない場合、または、受信したがパリティエラーが生じている場合には、通信エラーが発生したと判定してステップＳ２１に進む。   In step S20, the control unit 11 determines whether or not a communication error has occurred. If it is determined that a communication error has occurred (step S20: Yes), the control unit 11 proceeds to step S21, and otherwise (step S20). : No), the process proceeds to step S19. More specifically, when the communication unit 13 transmits predetermined data, for example, when a notification indicating that the data has been normally received from the communication unit 23 cannot be received, or when a parity error has occurred. Then, it is determined that a communication error has occurred, and the process proceeds to step S21.

ステップＳ２１では、制御部１１は、可変抵抗１４の抵抗値を一定量減少させる。例えば、最大の抵抗値を１００％とした場合に、５％または１０％減少させる。これにより、通信エラーが生じない最大の抵抗値に設定される。なお、減少させる値は、前述した以外の値であってもよい。例えば、マージンとして、ステップＳ１９で増加する値の２倍程度の値を減少させるようにしてもよい。   In step S21, the controller 11 decreases the resistance value of the variable resistor 14 by a certain amount. For example, when the maximum resistance value is 100%, the resistance value is decreased by 5% or 10%. As a result, the maximum resistance value at which no communication error occurs is set. The value to be decreased may be a value other than those described above. For example, a value that is about twice the value that is increased in step S19 may be decreased as the margin.

ステップＳ２２では、制御部１１は、可変抵抗１４の設定値を次回処理で使用する初期値として記憶する。   In step S22, the control unit 11 stores the set value of the variable resistor 14 as an initial value used in the next process.

ステップＳ２３では、制御部１１は、通信部１３の通信速度を次回処理で使用する初期値として記憶する。   In step S23, the control unit 11 stores the communication speed of the communication unit 13 as an initial value used in the next process.

ステップＳ２４では、制御部１１は、通信部１３を制御して本通信を実行させる。この結果、所定のデータが通信部１３から通信部２３に送信される。   In step S24, the control unit 11 controls the communication unit 13 to execute this communication. As a result, predetermined data is transmitted from the communication unit 13 to the communication unit 23.

ステップＳ２５では、制御部１１は、本通信が終了したか否かを判定し、本通信が終了したと判定した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）にはステップＳ２６に進み、それ以外の場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）には本通信が終了するまで同様の処理を繰り返す。   In step S25, the control unit 11 determines whether or not the communication has ended. If it is determined that the communication has ended (step S25: Yes), the control unit 11 proceeds to step S26, and otherwise (step S25). : No), the same processing is repeated until this communication is completed.

ステップＳ２６では、制御部１１は、可変抵抗１４の抵抗値を最大値に設定し、処理を終了する。これにより、通信終了後には、可変抵抗１４の抵抗値が最大に設定され、グランド１５とグランド２５が略絶縁された状態になることから、通信装置１０と通信装置２０の間で伝送されるノイズを低減することができる。   In step S26, the control unit 11 sets the resistance value of the variable resistor 14 to the maximum value, and ends the process. Thereby, after the communication is completed, the resistance value of the variable resistor 14 is set to the maximum, and the ground 15 and the ground 25 are substantially insulated, so that noise transmitted between the communication device 10 and the communication device 20 is transmitted. Can be reduced.

以上の処理によれば、可変抵抗１４を通信エラーが発生しない最大値付近の値に設定することができるため、ノイズの影響を抑えつつ、高速な通信を行うことができる。また、初回の処理では、可変抵抗１４と通信部１３の設定値を記憶し、次回の処理ではこれらの値を初期値として使用することで、最適値により近い値から処理を開始し、設定に必要な時間を短縮することができる。また、通信が終了した後は、可変抵抗１４の抵抗値を最大値に設定するようにしたので、通信装置１０と通信装置２０を絶縁に近い状態して、これらの間で伝送されるノイズを低減することができる。   According to the above processing, since the variable resistor 14 can be set to a value near the maximum value at which no communication error occurs, high-speed communication can be performed while suppressing the influence of noise. In the first process, the set values of the variable resistor 14 and the communication unit 13 are stored, and in the next process, these values are used as initial values, so that the process is started from a value closer to the optimum value. The required time can be shortened. In addition, after the communication is completed, the resistance value of the variable resistor 14 is set to the maximum value, so that the communication device 10 and the communication device 20 are close to insulation, and noise transmitted between them is reduced. Can be reduced.

（Ｃ）本発明の第２実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態の構成例を示す図である。この図３において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図３では、図１と比較すると、可変抵抗１４が可変インピーダンス４０に置換されている。これ以外の構成は、図１の場合と同様である。 (C) Description of Configuration of Second Embodiment of Present Invention Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. In FIG. 3, the variable resistor 14 is replaced with a variable impedance 40 as compared with FIG. 1. Other configurations are the same as those in FIG.

可変インピーダンス４０は、制御部１１によって制御され、インピーダンスが変化する、例えば、ＬＰＦによって構成される。   The variable impedance 40 is configured by, for example, an LPF, which is controlled by the control unit 11 and whose impedance changes.

（Ｄ）本発明の第２実施形態の動作の説明
つぎに、第２実施形態の動作について説明する。 (D) Description of Operation of Second Embodiment of the Invention Next, the operation of the second embodiment will be described.

制御部１１は、可変インピーダンス４０を周波数帯によってインピーダンスが異なるように調整する。これは通信周波数帯の低周波のインピーダンスを小さくすれば通信は成立しやすくなり、ノイズ成分である高周波帯インピーダンスを大きくすればノイズの影響が小さくなるからである。このような可変インピーダンス４０は、可変抵抗・可変コイル・可変（トリマ）コンデンサ等の組み合わせ等の受動素子や、トランジスタ等を使用した能動素子の組み合わせでも良い。   The control unit 11 adjusts the variable impedance 40 so that the impedance varies depending on the frequency band. This is because communication is easily established if the low frequency impedance of the communication frequency band is reduced, and the influence of noise is reduced if the high frequency band impedance, which is a noise component, is increased. Such a variable impedance 40 may be a passive element such as a combination of a variable resistor, a variable coil, and a variable (trimmer) capacitor, or an active element using a transistor.

制御部１１が、可変インピーダンス４０を調整する方法としては、例えば、図２のステップＳ１９〜ステップＳ２０の繰り返し処理において、通信周波数帯域のインピーダンス値が最小値から増加するように可変インピーダンス４０を調整し、通信エラーが発生した場合には、通信周波数帯域のインピーダンス値を一定量減少するように可変インピーダンス４０を調整することができる。もちろん、これ以外の方法でもよい。例えば、通信周波数帯域のインピーダンス値は一定値とし、高周波帯域のインピーダンスを調整するようにしたり、これらの双方を同時に調整するようにしたりしてもよい。   As a method for the control unit 11 to adjust the variable impedance 40, for example, in the repetitive processing of step S19 to step S20 in FIG. 2, the variable impedance 40 is adjusted so that the impedance value of the communication frequency band increases from the minimum value. When a communication error occurs, the variable impedance 40 can be adjusted so as to decrease the impedance value in the communication frequency band by a certain amount. Of course, other methods may be used. For example, the impedance value in the communication frequency band may be a constant value, and the impedance in the high frequency band may be adjusted, or both of them may be adjusted simultaneously.

以上に説明したように、本発明の第２実施形態によれば、可変抵抗１４に代えて可変インピーダンス４０を用い、この可変インピーダンス４０を調整することで、高周波帯域および／または低周波帯域のインピーダンスを調整するようにした。これにより、通信信号の周波数帯域についてはグランド１５とグランド２５が略接続された状態とする一方で、それ以外の周波数帯域については絶縁された状態とすることで、通信装置１０および通信装置２０の間で伝送されるノイズを低減することができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, the variable impedance 40 is used in place of the variable resistor 14, and the variable impedance 40 is adjusted so that the impedance in the high frequency band and / or the low frequency band is obtained. Was adjusted. As a result, the ground 15 and the ground 25 are substantially connected with respect to the frequency band of the communication signal, while the other frequency bands are insulated, so that the communication device 10 and the communication device 20 Noise transmitted between the two can be reduced.

（Ｅ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、通信装置１０のみが可変抵抗１４を有する構成としたが、通信装置２０も可変抵抗を有するようにしてもよい。図４は、通信装置２０が可変抵抗２４を有する構成例である。このような構成において通信を行う場合、送信側となる通信装置が図２に示す処理を実行し、受信側となる通信装置は可変抵抗を一定値に保持することができる。例えば、通信装置１０が送信側、通信装置２０が受信側である場合、制御部２１は可変抵抗２４を、例えば、最低値に設定し、制御部１１は図２に示す処理を実行する。一方、通信装置１０が受信側、通信装置２０が送信側である場合、制御部１１は可変抵抗１４を、例えば、最低値に設定し、制御部２１は図２に示す処理を実行する。なお、図２に示すステップＳ１７，Ｓ１８の処理を繰り返し実行し、ループを抜けられなくことを防止するために、一定回数ループした場合には、可変抵抗の値を減少させるようにしてもよい。なお、図４に示す可変抵抗１４，２４に代えて、可変インピーダンスを２つ備えるようにしてもよい。 (E) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the case as described above. For example, in the above embodiment, only the communication device 10 has the variable resistor 14, but the communication device 20 may also have a variable resistor. FIG. 4 is a configuration example in which the communication device 20 has a variable resistor 24. When performing communication in such a configuration, the communication device on the transmission side executes the processing shown in FIG. 2, and the communication device on the reception side can hold the variable resistance at a constant value. For example, when the communication device 10 is the transmission side and the communication device 20 is the reception side, the control unit 21 sets the variable resistance 24 to, for example, the lowest value, and the control unit 11 executes the processing shown in FIG. On the other hand, when the communication device 10 is the reception side and the communication device 20 is the transmission side, the control unit 11 sets the variable resistor 14 to, for example, the lowest value, and the control unit 21 executes the process shown in FIG. Note that the processing of steps S17 and S18 shown in FIG. 2 may be repeatedly executed, and the value of the variable resistance may be decreased when looping a certain number of times in order to prevent the loop from being lost. Note that two variable impedances may be provided instead of the variable resistors 14 and 24 shown in FIG.

また、図１または図３に示す構成では、制御部１１のみが可変抵抗１４および可変インピーダンス４０を制御するようにしたが、制御部２１も可変抵抗１４および可変インピーダンス４０を制御可能な構成としてもよい。このような構成とすることで、通信装置１０および通信装置２０のいずれが送信側となった場合でも、可変抵抗１４および可変インピーダンス４０を調整することができる。   Further, in the configuration shown in FIG. 1 or FIG. 3, only the control unit 11 controls the variable resistor 14 and the variable impedance 40. However, the control unit 21 may be configured to control the variable resistor 14 and the variable impedance 40. Good. With such a configuration, the variable resistor 14 and the variable impedance 40 can be adjusted regardless of which of the communication device 10 and the communication device 20 is the transmission side.

また、第１実施形態では、可変抵抗１４を調整すると、使用環境等によっては、通信信号の波形が劣化することも想定される。そこで、図５に示すように、通信部１３と通信部２３の間にエンファシス部５０を設けて、波形が劣化することを補償するようにしてもよい。すなわち、図５に示す構成例では、通信装置１０にエンファシス部５０が新たに追加されている。このエンファシス部５０は、通信線３１の高周波信号が減衰することで波形が劣化（なまる）ことを補償する。すなわち、エンファシス部５０は、通信線３１の周波数特性と逆の周波数特性を有するエンファシス回路によって、通信信号の高周波信号のレベルを増加させることで波形の劣化を防止する。なお、図５の例では、エンファシス部５０は、通信装置１０に設けられているが、通信装置２０に設けるようにしたり、双方に設けるようにしたりしてもよい。また、図３および図４の構成に追加するようにしてもよい。また、エンファシス部５０の特性を制御部１１によって制御可能な構成とし、通信が成立しない場合には、エンファシス特性を強める（高域のゲインを増加する）制御を行うようにしてもよい。   In the first embodiment, when the variable resistor 14 is adjusted, the waveform of the communication signal may be deteriorated depending on the use environment or the like. Therefore, as shown in FIG. 5, an emphasis unit 50 may be provided between the communication unit 13 and the communication unit 23 to compensate for the waveform deterioration. That is, in the configuration example illustrated in FIG. 5, the emphasis unit 50 is newly added to the communication device 10. The emphasis unit 50 compensates for the deterioration (smoothing) of the waveform due to the attenuation of the high-frequency signal of the communication line 31. That is, the emphasis unit 50 prevents waveform deterioration by increasing the level of the high-frequency signal of the communication signal using an emphasis circuit having a frequency characteristic opposite to the frequency characteristic of the communication line 31. In the example of FIG. 5, the emphasis unit 50 is provided in the communication device 10, but may be provided in the communication device 20 or may be provided in both. Moreover, you may make it add to the structure of FIG. 3 and FIG. Further, the characteristic of the emphasis unit 50 may be configured to be controllable by the control unit 11, and when communication is not established, control for enhancing the emphasis characteristic (increasing high-frequency gain) may be performed.

また、以上の各実施形態では、通信装置１０および通信装置２０は独立した構成としたが、これらが同じ筐体内に収容されたり、あるいは、同じ基板上に配置されたりするようにしてもよい。図６は、同じ基板上に配置されるとともに、同じ電源部から電源電力が供給される場合の構成例を示している。なお、この図６において図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図６では、図１と比較すると、トランス６０、ダイオード６１、および、コンデンサ６２によって構成される電源部から制御部１１，２１および通信部１３，２３に電源電力が供給されている。また、グランド２５とコンデンサ６２のマイナス側がグランド線３３によって接続されている。このような構成の場合、制御部１１および通信部１３に供給される電源電力はグランド線６３を介してコンデンサ６２のマイナス側に環流し、また、制御部２１および通信部２３に供給された電源電力はグランド線３２，６３およびグランド線３３を介してコンデンサ６２のマイナス側に環流する。このため、このグランド線６３が共通インピーダンスとなることから、制御部１１および通信部１３に流れる電流によって共通インピーダンスとなるグランド線６３に生じる電圧が、制御部２１および通信部２３にとってはノイズとなる。そこで、制御部１１によって可変抵抗１４の抵抗値を調整することで、制御部２１および通信部２３を流れる電流が、可変抵抗１４よりも、グランド線３３を介してコンデンサ６２のマイナス側に環流する方が多くなるため、グランド線６３による影響を低減することができる。   In each of the above embodiments, the communication device 10 and the communication device 20 are configured independently. However, they may be accommodated in the same housing or arranged on the same substrate. FIG. 6 shows a configuration example in the case where power is supplied from the same power supply unit while being arranged on the same substrate. In FIG. 6, portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In FIG. 6, compared with FIG. 1, power supply power is supplied to the control units 11, 21 and the communication units 13, 23 from the power supply unit configured by the transformer 60, the diode 61, and the capacitor 62. The ground 25 and the negative side of the capacitor 62 are connected by a ground line 33. In such a configuration, the power supplied to the control unit 11 and the communication unit 13 circulates to the negative side of the capacitor 62 via the ground line 63, and the power supplied to the control unit 21 and the communication unit 23. The electric power is circulated to the negative side of the capacitor 62 via the ground lines 32 and 63 and the ground line 33. For this reason, since this ground line 63 becomes a common impedance, the voltage generated in the ground line 63 that becomes a common impedance by the current flowing through the control unit 11 and the communication unit 13 becomes noise for the control unit 21 and the communication unit 23. . Therefore, by adjusting the resistance value of the variable resistor 14 by the control unit 11, the current flowing through the control unit 21 and the communication unit 23 circulates to the negative side of the capacitor 62 via the ground line 33 rather than the variable resistor 14. Therefore, the influence of the ground line 63 can be reduced.

また、以上の実施形態では、２台の通信装置１０および通信装置２０を有する場合を例に挙げて説明したが、３台以上の通信装置が存在する場合であって本発明を適用することができる。例えば、３台以上の通信装置が存在する場合であって、その内の２台のみが通信を行うときには、図２と同様の処理を実行するようにすればよい。また、３台以上が同時に通信を行う場合には、全ての通信相手との間で、図２のステップＳ１０〜ステップＳ２３に示す処理を実行し、得られた可変抵抗１４の抵抗値のうちの最も小さい値を用いるようにすることができる。あるいは、ノイズの発生が多いと考えられる消費電力が最も大きい通信相手との間で図２のステップＳ１０〜ステップＳ２３に示す処理を実行し、得られた可変抵抗１４の抵抗値を用いて全ての通信相手と通信を行うようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where the two communication devices 10 and the communication device 20 are provided has been described as an example. However, the present invention can be applied to a case where there are three or more communication devices. it can. For example, when there are three or more communication devices and only two of them communicate, the same processing as in FIG. 2 may be executed. When three or more units communicate simultaneously, the processing shown in steps S10 to S23 in FIG. 2 is executed with all communication partners, and the resistance value of the obtained variable resistor 14 is The smallest value can be used. Alternatively, the processing shown in Steps S10 to S23 of FIG. 2 is executed with the communication partner having the largest power consumption that is considered to generate a large amount of noise, and all resistance values of the obtained variable resistors 14 are used. You may make it communicate with a communicating party.

また、以上の各実施形態では、可変抵抗１４および可変インピーダンス４０の値は、通信を実行する際に毎回設定するようにしたが、例えば、所定の回数毎（例えば、１０回毎）に設定するようにしたり、最初に１回設定した後は設定を変更しないようにしたりしてもよい。また、以上の各実施形態では、本通信が実行された後は、可変抵抗１４および可変インピーダンス４０の値は固定としたが、本通信中に通信エラーが発生した場合には、可変抵抗１４および可変インピーダンス４０の値を調整するようにしてもよい。また、図５の例では、エンファシス部５０の特性を調整するようにしてもよい。   Further, in each of the embodiments described above, the values of the variable resistor 14 and the variable impedance 40 are set every time when communication is executed. For example, the values are set every predetermined number of times (for example, every 10 times). Alternatively, the setting may not be changed after the first setting. In each of the above embodiments, the values of the variable resistor 14 and the variable impedance 40 are fixed after this communication is executed. However, if a communication error occurs during this communication, the variable resistor 14 and The value of the variable impedance 40 may be adjusted. In the example of FIG. 5, the characteristics of the emphasis unit 50 may be adjusted.

また、図３に示す第２実施形態では、可変インピーダンス４０として、ＬＰＦ（Low Pass Filter）特性を有する回路を用いるようにしたが、通信信号とノイズとの関係によっては、例えば、ＢＰＦ（Band Pass Filter）、ＨＰＦ（High Pass Filter）、または、ＢＳＦ（Band Stop Filter）特性を有する回路を用いるようにしてもよい。また、このようなフィルタとしては、受動フィルタだけではなく、半導体素子を含む能動フィルタを用いるようにしてもよい。   In the second embodiment shown in FIG. 3, a circuit having LPF (Low Pass Filter) characteristics is used as the variable impedance 40. However, depending on the relationship between the communication signal and noise, for example, BPF (Band Pass) is used. Filter), HPF (High Pass Filter), or BSF (Band Stop Filter) characteristics may be used. Moreover, as such a filter, you may make it use not only a passive filter but the active filter containing a semiconductor element.

また、図２のステップＳ１７およびステップＳ１８の処理では、通信エラーが生じた場合には通信速度を低下させるようにしたが、通信エラーが発生してもその頻度が低い場合には、通信速度を低下させないようにしてもよい。通信エラーが生じた場合には、データを再送信することで、受信できる場合もあるので、通信エラーの発生頻度と所望の通信速度とに基づいて、速度を低下させるか否かを判定するようにしてもよい。   Further, in the processing of step S17 and step S18 of FIG. 2, the communication speed is reduced when a communication error occurs. However, if the frequency is low even if a communication error occurs, the communication speed is reduced. It may not be lowered. If a communication error occurs, it may be received by retransmitting the data, so it is determined whether to reduce the speed based on the frequency of occurrence of the communication error and the desired communication speed. It may be.

また、図２では、本通信に先立って予備通信を行うようにしたが、予備通信を行わずに、本通信によって通信速度や可変抵抗を調整するようにしてもよい。なお、本通信におけるデータを受信できなかった場合には、再送信することで解決できる。このような構成によれば、予備通信を省略することで、通信に要する時間を短縮することができる。   In FIG. 2, the preliminary communication is performed prior to the main communication. However, the communication speed and the variable resistance may be adjusted by the main communication without performing the preliminary communication. In addition, when the data in this communication cannot be received, it can be solved by retransmitting. According to such a configuration, the time required for communication can be shortened by omitting the preliminary communication.

図９は、本発明をワイヤレス給電に適用した実施形態を示している。この図９に示す実施形態は、パーソナルコンピュータ８０、２次側制御基板８１、二次電池８２、充電器８３、整流器／整合器８４、および、カプラ８５を有している。ここで、パーソナルコンピュータ８０は、２次側制御基板８１にＲＳ−２３２Ｃインターフェース等を通じて接続され、２次側制御基板８１の設定を行う。２次側制御基板８１は、各種センサからの入力を参照して、充電器８３を制御する。二次電池８２は、例えば、鉛蓄電池等の車載の二次電池であり、充電器８３によって充電される。充電器８３は、整流器／整合器８４から供給される直流電圧の電圧を調整して出力し、二次電池８２を充電する。整流器／整合器８４は、インピーダンスマッチングを行うことでカプラ８５から供給される交流電力に対する反射率を減少させて電力の損失を低減するとともに、カプラ８５から供給される交流電力（例えば、２７ＭＨｚの交流電力）を直流電力に整流して充電器８３に供給する。カプラ８５は、図示しない送信装置から供給される交流電力を、無線伝送により１次側から２次側に伝送する。   FIG. 9 shows an embodiment in which the present invention is applied to wireless power feeding. The embodiment shown in FIG. 9 includes a personal computer 80, a secondary control board 81, a secondary battery 82, a charger 83, a rectifier / matching unit 84, and a coupler 85. Here, the personal computer 80 is connected to the secondary side control board 81 through an RS-232C interface or the like, and performs the setting of the secondary side control board 81. The secondary side control board 81 controls the charger 83 with reference to inputs from various sensors. The secondary battery 82 is an in-vehicle secondary battery such as a lead storage battery, and is charged by the charger 83. The charger 83 adjusts and outputs the DC voltage supplied from the rectifier / matching device 84 to charge the secondary battery 82. The rectifier / matching unit 84 reduces the loss of power by performing impedance matching to reduce the reflectance with respect to the AC power supplied from the coupler 85, and also reduces AC power supplied from the coupler 85 (for example, 27 MHz AC). Power) is rectified to DC power and supplied to the charger 83. The coupler 85 transmits AC power supplied from a transmission device (not shown) from the primary side to the secondary side by wireless transmission.

図９に示す実施形態では、カプラ８５は１次側からの送電電力が最大で数百Ｗ程度と大きいため、「ＤＣ入力」、「大電力系」、および、「アナログ制御系」のそれぞれのグランドをそれぞれ絶縁（アイソレーション）することでノイズ対策としている。しかし、２次側制御基板８１内での「大電力系」（図中一点鎖線で示す系）と「アナログ制御系」（図中二点鎖線で示す系）との間は、一部ではあるがＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter)通信を採用しているため、完全に絶縁すると通信が成立しない。そこで、「大電力系」と「アナログ制御系」を可変インピーダンス８１ａによって接続するようにしている。このような状態において、可変インピーダンス８１ａを小さい値に設定すると、大電力系のノイズがアナログ制御系のグランドを変動させるため、２次側制御基板８２から充電器８３への制御信号が不安定となり、充電器８３の直流出力電圧が発振を生じることが観測された。一方、可変インピーダンス８１ａを大きい値に設定すると、ノイズの影響を受けずにＵＡＲＴ通信が成立することが確認できた。また、送信電力値は二次電池８２の端子電圧に比例して増減する必要があるため、送信電力値を上げる度に可変インピーダンス８１ａの値を増加する制御を行うことが望ましい。もちろん、消費電力が一定である場合には可変インピーダンス８１ａを調整して通信が成立する値を確認した後、可変インピーダンス８１ａの値を固定してもよい。   In the embodiment shown in FIG. 9, the coupler 85 has a maximum transmission power of about several hundred watts from the primary side, so each of the “DC input”, “high power system”, and “analog control system” The ground is insulated (isolated) to prevent noise. However, there is a portion between the “high power system” (the system indicated by the one-dot chain line in the figure) and the “analog control system” (the system indicated by the two-dot chain line in the figure) in the secondary control board 81. Employs UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) communication, and communication is not established when completely insulated. Therefore, the “high power system” and the “analog control system” are connected by the variable impedance 81a. If the variable impedance 81a is set to a small value in such a state, the control signal from the secondary control board 82 to the charger 83 becomes unstable because the noise of the high power system fluctuates the ground of the analog control system. It was observed that the DC output voltage of the charger 83 oscillated. On the other hand, when the variable impedance 81a was set to a large value, it was confirmed that UART communication was established without being affected by noise. Further, since the transmission power value needs to increase or decrease in proportion to the terminal voltage of the secondary battery 82, it is desirable to perform control to increase the value of the variable impedance 81a every time the transmission power value is increased. Of course, when the power consumption is constant, the value of the variable impedance 81a may be fixed after adjusting the variable impedance 81a to confirm the value at which communication is established.

ところで、図９において、可変インピーダンス８１ａを使用せずに、ＵＡＲＴ通信をフォトカプラによって実現しようとすると、フォトカプラの通信速度が遅いことから、ワイヤレス給電システムの仕様を満たさなくなることが想定される。具体的には、ワイヤレス給電の場合、数十ｍＳ毎に数多くのコマンドを繰り返して送受信し、カプラ８５への異物混入や、カプラ８５の１次側と２次側の極板のずれ（反射率異常）や、ＤＣ出力値の異常等を常に監視し、対応する制御を行うことで、ワイヤレス給電システムの毀損を防ぐとともに、周辺物への影響が無いようにしている。その際に、一般的なフォトカプラである数十ｋｂｐｓの通信速度のものを使用すると、制御が間に合わない。もちろん、このようなシステムの仕様を満たす数Ｍｂｐｓの通信速度を有するフォトカプラも存在するが、価格が高いために装置の製造コストが高くなる。このため、図９に示す２次側制御基板８１では、フォトカプラの使用が困難であり、可変インピーダンス８１ａを用いた本発明により良好な結果を得ることができる。   By the way, in FIG. 9, if UART communication is to be realized by a photocoupler without using the variable impedance 81a, it is assumed that the communication speed of the photocoupler is slow and the specification of the wireless power feeding system is not satisfied. Specifically, in the case of wireless power feeding, a large number of commands are repeatedly transmitted and received every several tens of ms, and foreign matter is mixed into the coupler 85 and the primary plate and the secondary plate of the coupler 85 are displaced (reflectance). Abnormalities), abnormalities in the DC output value, etc. are constantly monitored, and corresponding control is performed to prevent damage to the wireless power feeding system and to prevent influence on surrounding objects. At that time, if a general photocoupler having a communication speed of several tens of kbps is used, the control cannot be made in time. Of course, there is a photocoupler having a communication speed of several Mbps that satisfies the specifications of such a system. However, since the price is high, the manufacturing cost of the apparatus becomes high. For this reason, in the secondary side control board 81 shown in FIG. 9, it is difficult to use a photocoupler, and good results can be obtained by the present invention using the variable impedance 81a.

１ 通信システム
１０，２０ 通信装置
１１，２１ 制御部（調整手段）
１２，２２ 電源部
１３，２３ 通信部（検出手段）
１４，２４ 可変抵抗（インピーダンス素子）
１５，２５ グランド
３１ 通信線
３２，３３，６３ グランド線
４０ 可変インピーダンス（インピーダンス素子）
５０ エンファシス部（補償手段）
６０ トランス
６１ ダイオード
６２ コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication system 10,20 Communication apparatus 11,21 Control part (adjustment means)
12, 22 Power supply unit 13, 23 Communication unit (detection means)
14, 24 Variable resistance (impedance element)
15, 25 Ground 31 Communication line 32, 33, 63 Ground line 40 Variable impedance (impedance element)
50 Emphasis section (compensation means)
60 transformer 61 diode 62 capacitor

Claims (11)

通信線およびグランド線によって相互に接続された第１通信装置および第２通信装置を少なくとも有し、前記通信線を介して前記第１通信装置および第２通信装置間で情報を送受信する通信システムにおいて、
前記第１通信装置および第２通信装置を接続する前記グランド線に挿入され、インピーダンス値を制御可能なインピーダンス素子と、
前記通信線を介して行われる通信の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された通信の状態に基づいて、前記インピーダンス素子の値を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする通信システム。 In a communication system having at least a first communication device and a second communication device connected to each other by a communication line and a ground line, and transmitting / receiving information between the first communication device and the second communication device via the communication line ,
An impedance element inserted into the ground line connecting the first communication device and the second communication device and capable of controlling an impedance value;
Detecting means for detecting a state of communication performed via the communication line;
Adjusting means for adjusting the value of the impedance element based on the state of communication detected by the detecting means;
A communication system comprising: 前記調整手段は、前記インピーダンス素子の値を増加させ、前記検出手段によって通信が成立しないことが検出された場合には、前記インピーダンス素子の値を所定量減少させることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。   The adjustment unit increases the value of the impedance element, and decreases the value of the impedance element by a predetermined amount when the detection unit detects that communication is not established. The communication system described. 前記インピーダンス素子は抵抗素子であり、
前記調整手段は、前記抵抗素子の値を増加させ、前記検出手段によって通信が成立しないことが検出された場合には、前記抵抗素子の値を所定量減少させることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。 The impedance element is a resistance element;
The adjustment unit increases the value of the resistance element, and decreases the value of the resistance element by a predetermined amount when the detection unit detects that communication is not established. The communication system described. 前記インピーダンス素子は前記通信線を介して送受信される信号の周波数帯域においてインピーダンス値が小さくなり、それ以外の周波数帯域では大きくなる特性を有するとともに、前記信号の周波数帯域のインピーダンス値を調整可能であり、
前記調整手段は、前記信号の周波数帯域のインピーダンス値を増加させ、前記検出手段によって通信が成立しないことが検出された場合には、前記インピーダンスの値を所定量減少させることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。 The impedance element has a characteristic that an impedance value decreases in a frequency band of a signal transmitted / received via the communication line and increases in a frequency band other than that, and an impedance value of the frequency band of the signal can be adjusted. ,
The adjustment means increases the impedance value of the frequency band of the signal, and decreases the impedance value by a predetermined amount when the detection means detects that communication is not established. 2. The communication system according to 2. 前記調整手段は、前記インピーダンス素子の値を所定量減少させて得た値を記憶し、次回の処理では、記憶した値を初期値として前記インピーダンス素子の値を増加させることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。   The adjustment means stores a value obtained by decreasing the value of the impedance element by a predetermined amount, and increases the value of the impedance element using the stored value as an initial value in the next processing. The communication system according to any one of 2 to 4. 前記調整手段は、前記インピーダンス素子の値を最小に設定した場合でも通信が成立しない場合には、通信速度を低く設定することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の通信システム。   The communication according to any one of claims 2 to 5, wherein the adjustment means sets a communication speed low when communication is not established even when the value of the impedance element is set to a minimum. system. 前記調整手段は、通信が成立する状態における通信速度を記憶し、次回の処理では、記憶した値を初期値として前記通信速度を減少させることを特徴とする請求項６に記載の通信システム。   The communication system according to claim 6, wherein the adjustment unit stores a communication speed in a state where communication is established, and reduces the communication speed by using the stored value as an initial value in a next process. 前記調整手段は、通信を実行しない場合には、前記インピーダンス素子の値を最大に設定することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の通信システム。   The communication system according to any one of claims 2 to 7, wherein the adjustment unit sets a value of the impedance element to a maximum when communication is not performed. 第３乃至第ｎ（ｎ≧３）通信装置をさらに有し、前記調整手段は、通信相手となる通信装置が２以上存在する場合には、消費電力が最も大きい通信装置との間で前記調整を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信システム。   The communication device further includes third to nth (n ≧ 3) communication devices, and the adjustment means adjusts the communication device with the largest power consumption when there are two or more communication devices as communication partners. The communication system according to any one of claims 1 to 8, wherein: 前記通信線に挿入され、通信信号の劣化を補償するための補償手段を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の通信システム。   The communication system according to any one of claims 1 to 9, further comprising compensation means that is inserted into the communication line and compensates for deterioration of a communication signal. 通信線およびグランド線によって相互に接続された第１通信装置および第２通信装置を少なくとも有し、前記通信線を介して前記第１通信装置および第２通信装置間で情報を送受信する通信方法において、
前記第１通信装置および第２通信装置を接続する前記グランド線に挿入され、インピーダンス値を制御可能なインピーダンス素子を有し、
前記通信線を介して行われる通信の状態を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出された通信の状態に基づいて、前記インピーダンス素子の値を調整する調整ステップと、
を有することを特徴とする通信方法。 In a communication method having at least a first communication device and a second communication device connected to each other by a communication line and a ground line, and transmitting / receiving information between the first communication device and the second communication device via the communication line ,
An impedance element that is inserted into the ground line connecting the first communication device and the second communication device and can control an impedance value;
A detection step of detecting a state of communication performed via the communication line;
An adjustment step of adjusting the value of the impedance element based on the state of communication detected in the detection step;
A communication method characterized by comprising:
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