JP2018207447A - 通信システム及びスレーブ - Google Patents

Abstract

【課題】通信規格を逸脱せずに、予め定められている送信タイミングでデータを送信する。
【解決手段】シンクパルスの受信に応じて最初にデータを送信する基準スレーブ３は、シンクパルスを受信すると、高精度なクロックを用いて所定の送信タイミングでデータを送信する。シンクパルスの受信に応じて基準スレーブ３のデータ送信後にデータを送信する非基準スレーブ４は、シンクパルスを受信すると、低精度なクロックを用いて送信要求の入力タイミングでデータを送信する。非基準スレーブ４は、低精度なクロックを用いて起点タイミングからの経過期間を計測値として計測し、シンクパルスの受信タイミングを起点タイミングとして基準スレーブ３からのデータの受信タイミングでの計測値の正常異常を検出する。非基準スレーブ４は、計測値の異常を検出すると、補正処理を実行し、送信要求の出力タイミングを補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム及びスレーブに関する。

従来より、シンクパルスを周期的に送信するマスタと、シンクパルスを受信したことに応じてデータを送信する複数のスレーブとを有する通信システムが供されている。この種の通信システムでは、データの送受信を正常に行えるように発振回路から出力されるクロックのクロック周波数が安定していることが不可欠である。クロック周波数が正常値から外れると、通信規格から外れたデータを送信したり複数のスレーブから送信されたデータ同士が衝突したりする等の問題が発生する。このような事情から、例えば特許文献１には、クロック周波数の異常を検出する機能を備えたスレーブの構成が開示されている。又、例えば特許文献２には、クロック周波数の異常を検出すると、クロック周波数を補正する機能を備えた通信システムの構成が開示されている。

特許第５９８７７２３号公報 特開２０１４−２２２８４７号公報

クロック周波数が異常になった場合には、そのクロック周波数の異常を速やかに検出し、そのクロック周波数の異常に対して適切に対処することで、予め定められている送信タイミングでデータを送信することが望ましい。この点に関し、特許文献１のスレーブでは、マスタから周期的に送信されるシンクパルスの間隔を、発振回路から出力されるクロックにより計測し、その計測値と設定値とを比較してクロック周波数の異常を検出する。しかしながら、このような構成では、スレーブでは、クロック周波数の異常を検出するにはシンクパルスを少なくとも連続して２回受信する必要がある。そのため、シンクパルスの送信間隔である１フレーム目内ではクロック周波数の異常を検出することができず、予め定められている送信タイミングでデータを送信することができない。

又、特許文献２の通信システムでは、クロック周波数の異常を検出したスレーブがマスタに対して補正要求を送信し、補正要求を受信したマスタが高精度なクロックを生成する別のスレーブに対して高精度なクロックの送信を指示し、クロック周波数を補正する。しかしながら、このような構成では、スレーブがデータ以外の信号である補正要求を送信する必要があり、ＤＳＩ(Distributed System Interface)等の通信規格を逸脱することになる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信規格を逸脱せずに予め定められている送信タイミングでデータを送信することができ、データの送受信を正常に行うことができる通信システム及びスレーブを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、複数のスレーブのうちシンクパルスを受信したことに応じて最初にデータを送信する基準スレーブ（３，４，１２，２２，３２，４３，４４）は、シンクパルスが受信回路（３ｂ，４３ｂ）に受信されると、発振回路（３ａ，４３ａ）により生成される高精度なクロックを用いて所定の送信タイミングでデータを送信回路（３ｄ，４３ｄ）から送信する。複数のスレーブのうちシンクパルスを受信したことに応じて基準スレーブのデータ送信後にデータを送信する非基準スレーブ（４，１２，２２，３２，４４）は、シンクパルスが受信回路（４ｂ，１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４４ｂ）に受信されると、発振回路（４ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ，４４ａ）により生成される低精度なクロックを用いて送信制御回路（４ｆ，１２ｆ，２２ｆ，３２ｆ，４４ｆ）からの送信要求の入力タイミングでデータを送信回路（４ｄ，１２ｄ，２２ｄ，３２ｄ，４４ｄ）から送信する。

ここで、非基準スレーブは、低精度なクロックを用いて起点タイミングからの経過期間を計測値として計測器（４ｅ，１２ｅ，２２ｅ，３２ｅ，４４ｅ）により計測し、シンクパルスが受信された受信タイミングを起点タイミングとして基準スレーブから送信されたデータが受信された受信タイミングでの計測値の正常異常を検出回路（４ｇ，１２ｇ，２２ｇ，４４ｇ）により検出する。非基準スレーブは、計測値の異常を検出すると、補正処理を補正回路（４ｈ，１２ｈ，２２ｈ，４４ｈ）により実行し、送信制御回路から送信回路への送信要求の出力タイミングを補正する。

即ち、シンクパルスの受信タイミングを起点タイミングとして基準スレーブから送信されたデータの受信タイミングでの計測値を用いてクロック周波数の異常を検出し、送信制御回路から送信回路への送信要求の出力タイミングを補正するようにした。クロック周波数の異常の検出から当該異常への対処までを非基準スレーブのみで、シンクパルスの送信間隔である１フレーム目内で行うことができ、予め定められている送信タイミングを変更せずにデータを送信することができる。又、異常を検出した非基準スレーブがデータ以外の信号である補正要求を送信する事態を回避することができ、通信規格を逸脱してしまう事態を回避することができる。これにより、通信規格を逸脱せずに予め定められている送信タイミングでデータを送信することができ、データの送受信を正常に行うことができる。

第１の実施形態を示す機能ブロック図 フローチャート クロック周波数が正常時のタイミングチャート クロック周波数が異常時のタイミングチャート 第２の実施形態を示す機能ブロック図 フローチャート クロック周波数が異常時のタイミングチャート 第３の実施形態を示す機能ブロック図 フローチャート クロック周波数が異常時のタイミングチャート 第４の実施形態を示す機能ブロック図 フローチャート 第５の実施形態を示す機能ブロック図

（第１の実施形態）
以下、本発明を、車両に搭載される通信システムに適用した第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。通信システム１は、マスタ２と、複数のスレーブ３，４とが通信バス５を介してバス接続されて構成されている。複数のスレーブ３，４は、１つの基準スレーブ３と、１つ以上の非基準スレーブ４とに区分される。図１では、１つの非基準スレーブ４が接続されている構成を例示しているが、複数の非基準スレーブ４が接続されている構成でも良い。マスタ２は、例えばエアバッグの作動を制御するＥＣＵであり、スレーブ３，４は、例えばマスタ２がエアバッグの作動を制御するのに必要なデータを送信するセンサ等である。マスタ２がエアバッグの作動を制御するのに必要なデータとは、センサ値や、そのセンサ値が正常であるか異常であるかを示す判定値等である。

マスタ２は、スレーブ３，４からのデータの取得タイミングを監視しており、データの取得タイミングになると、同期タイミング用のシンクパルスをスレーブ３，４に送信する。スレーブ３，４は、それぞれマスタ２から送信されたシンクパルスを受信すると、そのシンクパルスの受信を契機とし、シンクパルスの受信タイミングから予め設定されている設定時間の経過後にデータを送信する。それぞれの設定時間がスレーブ３，４で重複しないように設定されることで、スレーブ３，４から送信されたデータ同士が衝突することなく、マスタ２がスレーブ３，４からのデータを混同せずに受信可能となる。この場合、基準スレーブ３に対して設定されている設定時間と非基準スレーブ４に対して設定されている設定時間とでは前者が後者よりも短く、即ち、基準スレーブ３がデータを送信した後に、非基準スレーブ４がデータを送信する。

マスタ２は、発振回路２ａと、通信制御回路２ｂと、送信回路２ｃと、受信回路２ｄとを有する。発振回路２ａは、例えば水晶振動子やセラミック振動子から構成される発振回路であり、高精度なクロックを生成し、その生成したクロックを通信制御回路２ｂと、送信回路２ｃと、受信回路２ｄとに出力する。発振回路２ａが生成するクロックは、後述する非基準スレーブ４が生成するクロックよりもクロック周波数の精度が高い。即ち、発振回路２ａから出力されるクロックのクロック周波数は安定している。

通信制御回路２ｂは、計測器２ｅと、送信制御回路２ｆとを有し、発振回路２ａから入力するクロックにしたがって動作する。計測器２ｅは、送信制御回路２ｆから出力された送信要求を帰還入力し、データが受信回路２ｄに受信された受信タイミングや送信要求の入力タイミングからの経過期間を計測値として計測し、その計測した計測値を送信制御回路２ｆに出力する。送信制御回路２ｆは、計測器２ｅから計測値を入力すると、その入力した計測値にしたがって送信要求を送信回路２ｃに出力すると共に通信制御回路２ｂに出力する。

送信回路２ｃは、通信バス５に接続されており、発振回路２ａから入力するクロックにしたがって動作し、送信制御回路２ｆから送信要求を入力すると、その送信要求の入力タイミングでシンクパルスを複数のスレーブ３，４に送信する。受信回路２ｄは、通信バス５に接続されており、送信回路２ｃから送信されたシンクパルスがスレーブ３，４に受信されたことに応じて当該スレーブ３，４から送信されたデータを受信する。

基準スレーブ３は、発振回路３ａと、受信回路３ｂと、通信制御回路３ｃと、送信回路３ｄとを有する。発振回路３ａは、マスタ２の発振回路２ａと同様に例えば水晶振動子やセラミック振動子から構成される発振回路であり、高精度なクロックを生成し、その生成したクロックを受信回路３ｂと、通信制御回路３ｃと、送信回路３ｄとに出力する。発振回路３ａが生成するクロックも、後述する非基準スレーブ４が生成するクロックよりもクロック周波数の精度が高い。

受信回路３ｂは、通信バス５に接続されており、発振回路３ａから入力するクロックにしたがって動作し、マスタ２から送信されたシンクパルスを受信する。通信制御回路３ｃは、計測器３ｅと、送信制御回路３ｆとを有し、発振回路３ａから入力するクロックにしたがって動作する。計測器３ｅは、シンクパルスが受信回路３ｂに受信された受信タイミングからの経過期間を計測値として計測し、その計測した計測値を送信制御回路３ｆに出力する。

送信制御回路３ｆは、計測器３ｅから計測値を入力すると、その入力した計測値を上記した基準スレーブ３に対して設定されている設定時間に相当する送信判定閾値と比較し、計測値が送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路３ｄに出力する。送信回路３ｄは、通信バス５に接続されており、発振回路３ａから入力するクロックにしたがって動作し、送信制御回路３ｆから送信要求を入力すると、その送信要求の入力タイミングでデータをマスタ２に送信する。

非基準スレーブ４は、発振回路４ａと、受信回路４ｂと、通信制御回路４ｃと、送信回路４ｄとを有すると共に、基準スレーブ３とは異なり、検出回路４ｇと、補正回路４ｈとを有する。発振回路４ａは、マスタ２の発振回路２ａや基準スレーブ３の発振回路３ａとは異なり、例えばコンデンサと抵抗とを含むＣＲ回路から構成される発振回路であり、低精度なクロックを生成し、その生成したクロックを受信回路４ｂと、通信制御回路４ｃと、送信回路４ｄと、検出回路４ｇと、補正回路４ｈとに出力する。発振回路４ａが生成するクロックは、上記したマスタ２の発振回路２ａや基準スレーブ３の発振回路３ａが生成するクロックよりもクロック周波数の精度が低い。即ち、発振回路４ａから出力されるクロックのクロック周波数は不安定になる虞がある。

受信回路４ｂは、通信バス５に接続されており、発振回路４ａから入力するクロックにしたがって動作し、マスタ２から送信されたシンクパルスを受信する。通信制御回路４ｃは、計測器４ｅと、送信制御回路４ｆとを有し、発振回路４ａから入力するクロックにしたがって動作する。計測器４ｅは、シンクパルスが受信回路３ｂに受信された受信タイミングからの経過期間を計測値として計測し、その計測した計測値を送信制御回路４ｆ及び検出回路４ｇに出力する。

検出回路４ｇは、発振回路４ａから入力するクロックにしたがって動作し、計測器４ｅから計測値を入力すると、その入力した計測値が正常範囲内であるか否かを判定し、計測値の正常異常を判定する。ここで、発振回路４ａから出力されるクロックのクロック周波数が安定していれば、計測値が正常範囲内である可能性が高く、一方、発振回路４ａから出力されるクロックのクロック周波数が安定していなければ、計測値が正常範囲内でない可能性が高い。検出回路４ｇは、計測値が正常範囲内であると判定すると、計測値の正常を検出し、計測値が正常である旨を示す正常通知を送信制御回路４ｆに出力する。一方、検出回路４ｇは、計測値が正常範囲内でないと判定すると、計測値の異常を検出し、計測値が異常である旨を示す異常通知を送信制御回路４ｆに出力すると共に計測値を補正回路４ｈに出力する。

補正回路４ｈは、発振回路４ａから入力するクロックにしたがって動作し、計測値と正常値とのずれ量を算出する演算器を有し、検出回路４ｇから計測値を入力すると、その入力した計測値と正常値とのずれ量を算出し、その算出したずれ量を送信制御回路４ｆに出力する。

送信制御回路４ｆは、補正回路４ｈから計測値を入力すると、その入力した計測値を上記した非基準スレーブ４に対して設定されている設定時間に相当する送信判定閾値と比較し、計測値が送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路４ｄに出力する。この場合、送信制御回路４ｆは、検出回路４ｇから正常通知を入力していれば、送信判定閾値を補正せずに計測値を当該送信判定閾値と比較し、計測値が送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路４ｄに出力する。一方、送信制御回路４ｆは、検出回路４ｇから異常通知を入力し、補正回路４ｈからずれ量を入力していれば、その入力したずれ量にしたがって上記した送信判定閾値を補正する。そして、送信制御回路４ｆは、計測値を補正後の送信判定閾値と比較し、計測値が補正後の送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路４ｄに出力する。

送信回路４ｄは、通信バス５に接続されており、発振回路４ａから入力するクロックにしたがって動作し、送信制御回路４ｆから送信要求を入力すると、その送信要求の入力タイミングでデータをマスタ２に送信する。

次に、上記した構成の作用について図２から図４を参照して説明する。
非基準スレーブ４は、マスタ２からのシンクパルスの受信を監視する受信監視処理を所定周期で実行する。非基準スレーブ４は、受信監視処理の開始イベントが成立すると、受信監視処理を開始し、マスタ２からのシンクパルスを受信したか否かを判定する（Ｓ１）。非基準スレーブ４は、マスタ２からのシンクパルスを受信していないと判定すると（Ｓ１：ＮＯ）、受信監視処理を終了し、次の受信監視処理の開始イベントの成立を待機する。

非基準スレーブ４は、マスタ２からのシンクパルスを受信したと判定すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、計測器４ｅによる計測値の計測を開始し（Ｓ２）、基準スレーブ３からのデータの受信を待機する（Ｓ３）。非基準スレーブ４は、基準スレーブ３からのデータを受信したと判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、その時点での計測値が正常範囲内であるか否かを検出回路４ｇにより判定する（Ｓ４）。非基準スレーブ４は、計測値が正常範囲内であると判定すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、発振回路４ａから出力されているクロックのクロック周波数が正常であると特定し（Ｓ５）、計測値が送信判定閾値に達するのを待機する（Ｓ６）。非基準スレーブ４は、計測値が送信判定閾値に達したと判定すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、送信制御回路４ｆが送信要求を送信回路４ｄに出力することで、データを送信回路４ｄから送信する（Ｓ７）。非基準スレーブ４は、このようにしてデータを送信回路４ｄから送信すると、計測器４ｅによる計測を終了し、計測値をリセットし、受信監視処理を終了し、次の受信監視処理の開始イベントの成立を待機する。

一方、非基準スレーブ４は、計測値が正常範囲内でないと判定すると（Ｓ４：ＮＯ）、発振回路４ａから出力されているクロックのクロック周波数が異常であると特定し（Ｓ８）、計測値と正常値とのずれ量にしたがって送信判定閾値を補正する（Ｓ９）。非基準スレーブ４は、送信判定閾値を補正すると、計測値が補正後の送信判定閾値に達するのを待機する（Ｓ１０）。非基準スレーブ４は、計測値が補正後の送信判定閾値に達したと判定すると（Ｓ１０：ＹＥＳ）、送信制御回路４ｆが送信要求を送信回路４ｄに出力することで、データを送信回路４ｄから送信する（Ｓ７）。非基準スレーブ４は、このようにしてデータを送信回路４ｄから送信すると、計測器４ｅによる計測を終了し、計測値をリセットし、受信監視処理を終了し、次の受信監視処理の開始イベントの成立を待機する。即ち、非基準スレーブ４は、クロック周波数が異常であると特定すると、補正処理として送信判定閾値を補正し、計測値が補正後の送信判定閾値に達することで、クロック周波数が正常であると特定した場合と同様にしてデータを送信する。

図３に示すように、非基準スレーブ４は、マスタ２からのシンクパルスを「ｔ１」のタイミングで受信すると、計測器４ｅによる計測を開始する。具体的には、非基準スレーブ４は、クロックの立ち上がりエッジを検出することで計測値をカウントアップする。非基準スレーブ４は、基準スレーブ３からのデータを「ｔ２」のタイミングで受信すると、その時点での計測値が正常範囲内であるか否かを判定する。非基準スレーブ４は、計測値が正常範囲内であると判定すると、送信判定閾値を補正せずに計測値が送信判定閾値に達するのを待機する。非基準スレーブ４は、計測値が「ｔ３」のタイミングで送信判定閾値に達したと判定すると、データを送信する。

一方、図４に示すように、非基準スレーブ４は、計測値が正常範囲内でないと判定すると、送信判定閾値を補正して計測値が補正後の送信判定閾値に達するのを待機する。非基準スレーブ４は、計測値が「ｔ３」のタイミングで補正後の送信判定閾値に達したと判定すると、データを送信する。図４は、図３に示した正常なクロック周波数に対してクロック周波数が高く変化し、基準スレーブ３からのデータの受信タイミングで計測値が正常範囲よりも高く外れた場合を例示している。図３に示した正常なクロック周波数に対してクロック周波数が低く変化すれば、基準スレーブ３からのデータの受信タイミングで計測値が正常範囲よりも低く外れることになる。この場合でも、非基準スレーブ４は、計測値が正常範囲内でないと判定すると、送信判定閾値を補正して計測値が補正後の送信判定閾値に達するのを待機し、計測値が補正後の送信判定閾値に達したと判定すると、データを送信する。

以上に説明したように第１の実施形態によれば、非基準スレーブ４おいて、シンクパルスの受信タイミングを起点タイミングとして基準スレーブ３から送信されたデータの受信タイミングでの計測値を用いてクロック周波数の異常を検出し、送信制御回路４ｆから送信回路４ｄへの送信要求の出力タイミングを補正するようにした。クロック周波数の異常の検出から当該異常への対処までを非基準スレーブ４のみで、シンクパルスの送信間隔である１フレーム目内で行うことができ、予め定められている送信タイミングを変更せずにデータを送信することができる。又、異常を検出した非基準スレーブ４がデータ以外の信号である補正要求を送信する事態を回避することができ、通信規格を逸脱してしまう事態を回避することができる。これにより、通信規格を逸脱せずに予め定められている送信タイミングでデータを送信することができ、データの送受信を正常に行うことができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５から図７を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、クロック周波数の異常を検出した場合に、送信制御回路４ｆにおける送信判定閾値を補正する構成であるが、第２の実施形態は、クロック周波数の異常を検出した場合に、クロック周波数を補正する構成である。

通信システム１１において、非基準スレーブ１２は、発振回路１２ａと、受信回路１２ｂと、通信制御回路１２ｃと、送信回路１２ｄと、検出回路１２ｇと、補正回路１２ｈとを有する。通信制御回路１２ｃは、計測器１２ｅと、送信制御回路１２ｆとを有する。発振回路１２ａは、クロック補正回路１２ｉを有する。受信回路１２ｂ、送信回路１２ｄ、計測器１２ｅ、検出回路１２ｇは、それぞれ第１の実施形態で説明した受信回路４ｂ、送信回路４ｄ、計測器４ｅ、検出回路４ｇと同等である。

補正回路１２ｈは、計測値と正常値とのずれ量を算出する演算器を有し、検出回路１２ｇから計測値を入力すると、その入力した計測値と正常値とのずれ量を算出し、第１の実施形態とは異なり、その算出したずれ量をクロック補正回路１２ｉに出力する。クロック補正回路１２ｉは、補正回路１２ｈからずれ量を入力すると、その入力したずれ量にしたがってクロック周波数を補正する。

送信制御回路１２ｆは、計測器１２ｅから計測値を入力すると、その入力した計測値を上記した非基準スレーブ１２に対して設定されている設定時間に相当する送信判定閾値と比較し、計測値が送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路１２ｄに出力する。この場合、送信制御回路１２ｆは、検出回路１２ｇから正常通知を入力していれば、計測値が送信判定閾値に達するのを待機し、計測値が送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路１２ｄに出力する。一方、送信制御回路１２ｆは、第１の実施形態とは異なり、検出回路１２ｇから異常通知を入力していれば、計測値を正常範囲内に設定し、その正常範囲内に設定後の計測値が送信判定閾値に達するのを待機し、その正常範囲内に設定後の計測値が送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路１２ｄに出力する。

非基準スレーブ１２は、受信監視処理を開始し、計測値が正常範囲内でないと判定すると（Ｓ４：ＮＯ）、クロック周波数が異常であると特定し（Ｓ８）、計測値と正常値とのずれ量にしたがってクロック周波数を補正し（Ｓ１１）、計測値を正常範囲内に設定する（Ｓ１２）。非基準スレーブ１２は、クロック周波数を補正し、計測値を正常範囲内に設定すると、その正常範囲内に設定後の計測値が送信判定閾値に達するのを待機する（Ｓ１３）。非基準スレーブ１２は、その正常範囲内に設定後の計測値が送信判定閾値に達したと判定すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、送信制御回路１２ｆが送信要求を送信回路１２ｄに出力することで、データを送信回路１２ｄから送信する（Ｓ７）。そして、非基準スレーブ１２は、このようにしてデータを送信回路１２ｄから送信すると、計測器１２ｅによる計測を終了し、計測値をリセットし、受信監視処理を終了し、次の受信監視処理の開始イベントの成立を待機する。即ち、非基準スレーブ１４は、クロック周波数が異常であると特定すると、補正処理としてクロック周波数を補正して計測値を正常範囲内に設定し、その正常範囲内に設定後の計測値が送信判定閾値に達することで、クロック周波数が正常であると特定した場合と同様にしてデータを送信する。

図７に示すように、非基準スレーブ１２は、マスタ２からのシンクパルスを「ｔ１」のタイミングで受信すると、計測器１２ｅによる計測を開始し、基準スレーブ３からのデータを「ｔ２」のタイミングで受信すると、その時点での計測値が正常範囲内であるか否かを判定する。非基準スレーブ１２は、計測値が正常範囲内でないと判定すると、クロック周波数を補正し、計測値を正常範囲内に設定し、その正常範囲内に設定後の計測値が送信判定閾値に達するのを待機する。非基準スレーブ１２は、計測値が「ｔ３」のタイミングで送信判定閾値に達したと判定すると、データを送信する。

以上に説明したように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、通信規格を逸脱せずに予め定められている送信タイミングでデータを送信することができ、データの送受信を正常に行うことができる。又、発振回路１２ａから出力されるクロックのクロック周波数を補正することで、これ以降にクロック周波数が正常であり続ければ送信判定閾値やクロック周波数を補正する必要がなくなる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図８から図１０を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、クロック周波数の異常を検出した場合に、送信制御回路４ｆにおける送信判定閾値を補正するだけの構成であるが、第３の実施形態は、クロック周波数の異常を検出した場合に、送信制御回路４ｆにおける送信判定閾値を補正することに続いてクロック周波数を補正する構成である。

通信システム２１において、非基準スレーブ２２は、発振回路２２ａと、受信回路２２ｂと、通信制御回路２２ｃと、送信回路２２ｄと、検出回路２２ｇと、補正回路２２ｈとを有する。通信制御回路２２ｃは、計測器２２ｅと、送信制御回路２２ｆとを有する。発振回路２２ａは、クロック補正回路２２ｉを有する。受信回路２２ｂ、送信回路２２ｄ、計測器２２ｅ、検出回路２２ｇは、それぞれ第１の実施形態で説明した受信回路４ｂ、送信回路４ｄ、計測器４ｅ、検出回路４ｇと同等である。

補正回路２２ｈは、第１の実施形態で説明した補正回路４ｈの機能と第２の実施形態で説明した補正回路１２ｈの機能との両方を含む。即ち、補正回路２２ｈは、計測値と正常値とのずれ量を算出する演算器を有し、検出回路２２ｇから計測値を入力すると、その入力した計測値と正常値とのずれ量を算出し、その算出したずれ量を送信制御回路２２ｆとクロック補正回路２２ｉとの両方に出力する。

送信制御回路２２ｆは、検出回路２２ｇから異常通知を入力し、補正回路２２ｈからずれ量を入力すると、その入力したずれ量にしたがって送信判定閾値を補正する。そして、送信制御回路２２ｆは、計測値を補正後の送信判定閾値と比較し、計測値が補正後の送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路２２ｄに出力する。クロック補正回路２２ｉは、補正回路２２ｈからずれ量を入力すると、その入力したずれ量にしたがってクロック周波数を補正する。

非基準スレーブ２２は、受信監視処理を開始し、計測値が正常範囲内でないと判定すると（Ｓ４：ＮＯ）、クロック周波数が異常であると特定し（Ｓ８）、送信判定閾値を補正し（Ｓ９）、計測値が補正後の送信判定閾値に達したと判定すると（Ｓ１０：ＹＥＳ）、データを送信回路２２ｄから送信する（Ｓ２１）。その後、非基準スレーブ２２は、計測値と正常値とのずれ量にしたがってクロック周波数を補正し（Ｓ２２）、送信判定閾値を補正前の所定値に戻す（Ｓ２３）。そして、非基準スレーブ２２は、このようにして送信判定閾値を補正前の所定値に戻すと、計測器２２ｅによる計測を終了し、計測値をリセットし、受信監視処理を終了し、次の受信監視処理の開始イベントの成立を待機する。尚、非基準スレーブ２２は、データを送信してから次のシンクパルスを受信するまでの期間で、クロック周波数を補正し、送信判定閾値を補正前の所定値に戻せば良い。

図１０に示すように、非基準スレーブ２２は、マスタ２からのシンクパルスを「ｔ１」のタイミングで受信すると、計測器２２ｅによる計測を開始し、基準スレーブ３からのデータを「ｔ２」のタイミングで受信すると、その時点での計測値が正常範囲内であるか否かを判定する。非基準スレーブ２２は、計測値が正常範囲内でないと判定すると、送信判定閾値を補正して計測値が補正後の送信判定閾値に達するのを待機する。非基準スレーブ２２は、計測値が「ｔ３」のタイミングで補正後の送信判定閾値に達したと判定すると、データを送信し、クロック周波数を補正し、送信判定閾値を補正前の所定値に戻す。これ以降、非基準スレーブ２２は、補正したクロック周波数及び補正前の所定値に戻した送信判定閾値を用い、上記した処理を繰り返して行う（「ｔ４」〜「ｔ６」）。

以上に説明したように第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、通信規格を逸脱せずに予め定められている送信タイミングでデータを送信することができ、データの送受信を正常に行うことができる。又、第２の実施形態と同様の作用効果を得ることもでき、発振回路２２ａから出力されるクロックのクロック周波数を補正することで、これ以降にクロック周波数が正常であり続ければ送信判定閾値やクロック周波数を補正する必要がなくなる。又、送信判定閾値を補正する処理とクロック周波数を補正する処理とを比較すると、一般的には後者の方が前者よりも長い時間を要するので、クロック周波数を補正するよりも先に送信判定閾値を補正することで、予め定められている送信タイミングでデータをより確実に送信することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。尚、上記した第３の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第３の実施形態は、計測値が正常範囲内であるか否かを判定してクロック周波数の異常を検出した場合に、送信制御回路４ｆにおける送信判定閾値を補正することに続いてクロック周波数を補正する構成であるが、第４の実施形態は、計測値が正常範囲内であるか否かを判定せずに送信判定閾値を補正することに続いてクロック周波数を補正する構成である。

通信システム３１において、非基準スレーブ３２は、発振回路３２ａと、受信回路３２ｂと、通信制御回路３２ｃと、送信回路３２ｄと、補正回路３２ｈとを有する。通信制御回路３２ｃは、計測器３２ｅと、送信制御回路３２ｆとを有する。発振回路３２ａは、クロック補正回路３２ｉを有する。即ち、非基準スレーブ３２は、第３の実施形態で説明した非基準スレーブ２２から検出回路２２ｇが省かれた構成である。発振回路３２ａ、受信回路３２ｂ、送信回路３２ｄは、それぞれ第３の実施形態で説明した発振回路２２ａ、受信回路２２ｂ、送信回路２２ｄと同等である。

計測器３２ｅは、シンクパルスが受信回路３２ｂに受信された受信タイミングからの経過期間を計測値として計測し、その計測した計測値を補正回路３２ｈに出力する。補正回路３２ｈは、計測値と正常値とのずれ量を算出する演算器を有し、計測器３２ｅから計測値を入力すると、その入力した計測値と正常値とのずれ量を算出し、その算出したずれ量を送信制御回路３２ｆとクロック補正回路３２ｉとの両方に出力する。

送信制御回路３２ｆは、補正回路３２ｈからずれ量を入力すると、その入力したずれ量にしたがって送信判定閾値を補正する。そして、送信制御回路３２ｆは、計測値を補正後の送信判定閾値と比較し、計測値が補正後の送信判定閾値に達すると、送信要求を送信回路２２ｄに出力する。クロック補正回路３２ｉは、補正回路３２ｈからずれ量を入力すると、その入力したずれ量にしたがってクロック周波数を補正する。

非基準スレーブ３２は、受信監視処理を開始し、基準スレーブ３からのデータを受信したと判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、その時点での計測値が正常範囲内であるか否かを検出回路４ｇにより判定せずに送信判定閾値を補正し（Ｓ３１）、計測値が補正後の送信判定閾値に達するのを待機する（Ｓ３２）。非基準スレーブ３２は、計測値が補正後の送信判定閾値に達したと判定すると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、送信制御回路３２ｆが送信要求を送信回路３２ｄに出力することで、データを送信回路３２ｄから送信する（Ｓ３３）。非基準スレーブ４は、このようにしてデータを送信回路３２ｄから送信すると、計測器４ｅによる計測を終了し、計測値をリセットし、クロック周波数を補正し（Ｓ３４）、受信監視処理を終了し、次の受信監視処理の開始イベントの成立を待機する。即ち、非基準スレーブ３２は、受信監視処理を開始する毎に計測値が正常範囲内であるか否かを判定せずに送信判定閾値及びクロック周波数を補正することで、計測値が正常範囲内であっても送信判定閾値及びクロック周波数を補正する。

以上に説明したように第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、通信規格を逸脱せずに予め定められている送信タイミングでデータを送信することができ、データの送受信を正常に行うことができる。又、シンクパルスが受信される毎に計測値が正常範囲内であるか否かを判定せずに送信判定閾値及びクロック周波数を補正することで、クロック周波数の異常を検出する構成を不要とすることができる。又、計測値が正常範囲内であっても送信判定閾値及びクロック周波数を補正することで、予め定められている送信タイミングでより適切にデータを送信することができる。尚、以上は、送信判定閾値とクロック周波数との両方を補正する場合を説明したが、送信判定閾値とクロック周波数とのうち少なくとも何れかのみを補正しても良い。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について図１３を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、マスタ２に対して複数のスレーブ３，４がバス接続されている構成であるが、第５の実施形態は、マスタに対して複数のスレーブがデイジーチェーン接続されている構成である。

通信システム４１は、マスタ４２と、複数のスレーブ４３，４４とがデイジーチェーン接続されて構成されている。複数のスレーブ４３，４４は、マスタ４２から最も離れている終端の基準スレーブ４３と、マスタ４２と基準スレーブ４３との間に接続されている１つ以上の非基準スレーブ４４とに区分される。

マスタ４２は、発振回路４２ａと、通信制御回路４２ｂと、送信回路４２ｃと、受信回路４２ｄとを有し、送信回路４２ｃと受信回路４２ｄとが内部で直接接続されている。これらの各回路４２ａ〜４２ｄは、それぞれ第１の実施形態で説明したマスタ２の各回路２ａ〜２ｄと同等である。

基準スレーブ４３は、発振回路４３ａと、受信回路４３ｂと、通信制御回路４３ｃと、送信回路４３ｄとを有し、受信回路４３ｂと送信回路４３ｄとが内部で直接接続されている。これらの各回路４３ａ〜４３ｄは、それぞれ第１の実施形態で説明した基準スレーブ３の各回路３ａ〜３ｄと同等である。

非基準スレーブ４４は、発振回路４４ａと、受信回路４４ｂと、通信制御回路４４ｃと、送信回路４４ｄと、検出回路４４ｇと、補正回路４４ｈとを有し、受信回路４４ｂと送信回路４４ｄとが内部で直接接続されている。これらの各回路４４ａ〜４４ｄ，４４ｇ，４４ｈは、それぞれ第１の実施形態で説明した非基準スレーブ４の各回路４ａ〜４ｈ，４ｇ，４ｈと同等である。

マスタ４２の受信回路と非基準スレーブ４４の送信回路とが直接接続されており、非基準スレーブ４４の受信回路と基準スレーブ４３の送信回路とが直接接続されている。又、マスタ４２の受信回路と非基準スレーブ４４の送信回路とが直接接続されており、非基準スレーブ４４の受信回路と基準スレーブ４３の送信回路とが直接接続されている。この場合、非基準スレーブ４４は、第１の実施形態で説明した非基準スレーブ４と同等の動作を行う。

以上に説明したように第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、通信規格を逸脱せずに予め定められている送信タイミングでデータを送信することができ、データの送受信を正常に行うことができる。尚、図１３は、クロック周波数の異常を検出した場合に、送信制御回路４４ｆにおける送信判定閾値を補正する構成であるが、第２の実施形態と同様にしてクロック周波数を補正する構成であっても良い。又、第３の実施形態と同様にして送信制御回路４４ｆにおける送信判定閾値を補正することに続いてクロック周波数を補正する構成であっても良い。更に、第４の実施形態と同様にしてクロック周波数の異常を検出せずに送信判定閾値及びクロック周波数を補正する構成であっても良い。

（その他の実施形態）
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
車両に搭載される通信システムに限らず、車載以外の用途の通信システムに適用しても良い。
第２の実施形態等において、クロック補正回路が発振回路の外部であっても良く、発振回路から出力されたクロックのクロック周波数を、発振回路の外部で補正する構成でも良い。

図面中、１，１１，２１，３１，４１は通信システム、２，４２はマスタ、３，４３は基準スレーブ、３ａは発振回路、３ｂは受信回路、３ｄは送信回路、４，１２，２２，３２，４４は非基準スレーブ、３ａ，４３ａは基準スレーブの発振回路、３ｂ，４３ｂは基準スレーブの受信回路、３ｄ，４３ｄは基準スレーブの送信回路、４ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ，４４ａは非基準スレーブの発振回路、４ｂ，１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４４ｂは非基準スレーブの受信回路、４ｄ，１２ｄ，２２ｄ，３２ｄ，４４ｄは非基準スレーブの送信回路、４ｅ，１２ｅ，２２ｅ，３２ｅ，４４ｅは計測器、４ｆ，１２ｆ，２２ｆ，３２ｆ，４４ｆは送信制御回路、４ｇ，１２ｇ，２２ｇ，４４ｇは検出回路、４ｈ，１２ｈ，２２ｈ，４４ｈは補正回路、１２ｉ，２２ｉはクロック補正回路である。

Claims (9)

1. シンクパルスを周期的に送信するマスタ（２，４２）と、前記シンクパルスを受信したことに応じてデータを送信する複数のスレーブ（３，４，１２，２２，３２，４３，４４）とが接続された通信システム（１，１１，２１，３１，４１）であって、
   複数のスレーブのうち前記シンクパルスを受信したことに応じて最初にデータを送信する基準スレーブ（３，４３）は、
   高精度なクロックを生成する発振回路（３ａ，４３ａ）と、
   前記シンクパルスを受信する受信回路（３ｂ，４３ｂ）と、
   前記シンクパルスが受信された後に、前記高精度なクロックを用いて所定の送信タイミングでデータを送信する送信回路（３ｄ，４３ｄ）と、を有し、
   前記複数のスレーブのうち前記シンクパルスを受信したことに応じて前記基準スレーブのデータ送信後にデータを送信する非基準スレーブ（４，１２，２２，３２，４４）は、
   前記高精度なクロックよりもクロック周波数の精度が低い低精度なクロックを生成する発振回路（４ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ，４４ａ）と、
   前記シンクパルスを受信する受信回路（４ｂ，１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４４ｂ）と、
   送信要求を出力する送信制御回路（４ｆ，１２ｆ，２２ｆ，３２ｆ，４４ｆ）と、
   前記シンクパルスが受信され、前記基準スレーブから送信されたデータが受信された後に、前記低精度なクロックを用いて前記送信要求の入力タイミングでデータを送信する送信回路（４ｄ，１２ｄ，２２ｄ，３２ｄ，４４ｄ）と、
   前記低精度なクロックを用いて起点タイミングからの経過期間を計測値として計測する計測器（４ｅ，１２ｅ，２２ｅ，３２ｅ，４４ｅ）と、
   前記シンクパルスが受信された受信タイミングを前記起点タイミングとして前記基準スレーブから送信されたデータが受信された受信タイミングでの計測値の正常異常を検出する検出回路（４ｇ，１２ｇ，２２ｇ，４４ｇ）と、
   前記計測値の異常が検出されると、補正処理を実行し、前記送信制御回路から前記送信回路への前記送信要求の出力タイミングを補正する補正回路（４ｈ，１２ｈ，２２ｈ，４４ｈ）と、を有する通信システム。
2. 前記補正回路は、前記計測値の正常が検出されると、前記補正処理を実行せずに前記送信要求の出力タイミングを補正しない請求項１に記載した通信システム。
3. 前記検出回路は、前記計測値が正常範囲内であるか否かを判定し、前記計測値が正常範囲内であると判定すると、前記計測値の正常を検出し、前記計測値が正常範囲内でないと判定すると、前記計測値の異常を検出する請求項１又は２に記載した通信システム。
4. 前記送信制御回路（４ｆ，２２ｆ）は、前記計測値が送信判定閾値に達したときに前記送信要求を前記送信回路に出力し、
   前記補正回路（４ｈ，２２ｈ）は、前記計測値の異常が検出されると、前記補正処理として、前記送信制御回路における前記送信判定閾値を補正することで、前記送信要求の出力タイミングを補正する請求項１から３の何れか一項に記載した通信システム（１，２１）。
5. 前記低精度なクロックのクロック周波数を補正するクロック補正回路（１２ｉ，２２ｉを備え、
   前記送信制御回路（１２ｆ，２２ｆ）は、前記計測値が送信判定閾値に達したときに前記送信要求を前記送信回路に出力し、
   前記補正回路（１２ｈ，２２ｈ）は、前記計測値の異常が検出されると、前記補正処理として、前記基準スレーブから送信されたデータが受信された受信タイミングで前記低精度なクロックのクロック周波数を前記クロック補正回路により補正させると共に、その受信タイミングでの計測値を正常値に設定することで、前記送信要求の出力タイミングを補正する請求項１から３の何れか一項に記載した通信システム（１１，２１）。
6. 前記低精度なクロックのクロック周波数を補正するクロック補正回路（２２ｉ）を備え、
   前記補正回路は、前記計測値の異常が検出されると、前記補正処理として、前記送信制御回路における前記送信判定閾値を補正することで、前記送信制御回路から前記送信回路への前記送信要求の出力タイミングを補正した後に、次のシンクパルスが受信される受信タイミングよりも前に前記低精度なクロックのクロック周波数を前記クロック補正回路により補正させる請求項４に記載した通信システム（２１）。
7. 前記複数のスレーブ（３，４，１２，２２，３２）は、前記マスタ（２）に対してバス接続されている請求項１から６の何れか一項に記載した通信システム（１，１１，２１，３１）。
8. 前記複数のスレーブ（４３，４４）は、前記マスタ（４２）に対してデイジーチェーン接続されている請求項１から６の何れか一項に記載した通信システム（４１）。
9. シンクパルスを周期的に送信するマスタと、前記シンクパルスを受信したことに応じて最初にデータを送信する基準スレーブと共に通信システムを構成し、前記シンクパルスを受信したことに応じて前記基準スレーブのデータ送信後にデータを送信する非基準スレーブとして動作するスレーブであって、
   前記基準スレーブにより生成される高精度なクロックよりもクロック周波数の精度が低い低精度なクロックを生成する発振回路と、
   前記シンクパルスを受信する受信回路と、
   送信要求を出力する送信制御回路と、
   前記シンクパルスが受信され、前記基準スレーブから送信されたデータが受信された後に、前記低精度なクロックを用いて前記送信要求の入力タイミングでデータを送信する送信回路と、
   前記低精度なクロックを用いて起点タイミングからの経過期間を計測値として計測する計測器と、
   前記シンクパルスが受信された受信タイミングを前記起点タイミングとして前記基準スレーブから送信されたデータが受信された受信タイミングでの計測値の正常異常を検出する検出回路と、
   前記計測値の異常が検出されると、補正処理を実行し、前記送信制御回路から前記送信回路への前記送信要求の出力タイミングを補正する補正回路と、を有するスレーブ。

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