JP2019146029A - バス通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】１線式のＲＺ信号送受方式におけるバス通信システムの通信速度の低下を抑制しレセッシブとなる期間を確保できるようにしたバス通信システムを提供する。【解決手段】モニタ回路７，７ａ等は、信号送出元のマスタ２又はスレーブ３ａ…３ｚがバスＮに信号を送出してからバスＮの電圧が所定電圧になるまでの時間、又は、バスＮに信号を送出してから所定時間経過後のタイミングにおけるバスＮの電圧、を検出する。調整回路８，８ａ等は、モニタ回路７，７ａ等の検出結果に基づいて前記バスに送出される信号の立上り遅延に係るスルーレートを上げるように調整する（ｔ２以降）。【選択図】図６

Description

本発明は、バス通信システムに関する。

一般に、バス通信システムは、マスタとスレーブとの間でバスを通じて信号を授受する。マスタは、バスを通じてスレーブにドミナント「Ｌ」／レセッシブ「Ｈ」信号を送信するが、ドミナントからレセッシブに移行するときに高調波、高周波を生じることがある。この高周波はノイズ成分となることから当該高周波を抑制する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１記載の技術によれば、出力バッファ制御信号生成部が、バスに接続されるトランジスタのインピーダンスを徐々に高くしている。これにより、ドミナント「Ｌ」からレセッシブ「Ｈ」へ変化したときの通信波形に含まれる高周波を低減でき、通信波形のリンギングを抑制できる。

特開２０１１−２５０２８２号公報

信号波形の周波数が低ければ、高周波ノイズを低減できるものの、どの程度高周波ノイズを低減できるか把握できず、信号波形の過渡的変化を必要以上に遅くしてしまい、通信速度の低下につながることがある。特に、１線式のＲＺ（Return to Zero）信号送受方式に適用すると、レセッシブ「Ｈ」となる期間を確保できないという不具合を生じる。

本発明の目的は、１線式のＲＺ信号送受方式におけるバス通信システムの通信速度の低下を抑制しレセッシブとなる期間を確保できるようにしたバス通信システムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、マスタ及びスレーブの間が１線式のＲＺ（Return to Zero）信号送受方式にてバスを通じて通信するバス通信システムを対象としている。請求項１記載の発明によれば、検出部は、信号送出元のマスタ又はスレーブがバスに信号を送出してからバスの電圧が所定電圧になるまでの時間、又は、信号送出元のマスタ又はスレーブがバスに信号を送出してから所定時間経過後のタイミングにおけるバスの電圧、を検出する。そして調整部は、検出部の検出結果に基づいてバスに送出される信号の立上り遅延に係るスルーレートを上げるように調整する。例えば、検出部の検出結果が適正であれば、例えばスルーレートをそのまま保持し調整部は調整しないが、検出部の検出結果が適正でなければ調整部はスルーレートを上げるように調整する。これにより、１線式のＲＺ信号送受方式におけるバス通信システムに適用した場合であっても、通信速度の低下を抑制してレセッシブとなる期間を確保できる。

第１実施形態に係るバス通信システムの構成図 モニタ回路の電気的構成図 調整回路の電気的構成図のその１ 調整回路の電気的構成図のその２ 調整回路の電気的構成図のその３ 調整回路の電気的構成図のその４ マスタ側処理を示すフローチャート スレーブ側処理を示すフローチャート マスタ及びスレーブの処理内容を示すタイミングチャート 第２実施形態におけるモニタ回路の電気的構成図 第３実施形態におけるバス通信システムの構成図のその１ バス通信システムの構成図のその２ 第４実施形態におけるマスタ側処理を示すフローチャート スレーブ側処理を示すフローチャート 調整回路による調整タイミングの説明図のその１ 調整回路による調整タイミングの説明図のその２ マスタ側からスレーブ側へ調整指示するタイミングの説明図

以下、バス通信システムの幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態間で同一又は類似の構成については、第２実施形態以降について同一又は類似の符号を付して説明を必要に応じて省略し、第２実施形態以降では特徴部分を中心に説明を行う。

（第１実施形態）
図１から図６は、第１実施形態を示す。図１に車両用のバス通信システム１の構成図を示している。このバス通信システム１は、車両に搭載された複数の通信回路２，３ａ…３ｚを備えて構成される。これらの複数の通信回路２，３ａ…３ｚは、例えばＬＩＮなどのバスＮを通じて接続されている。これらの通信回路２，３ａ…３ｚは、例えばボディ系ＥＣＵ（例えばボディワイパＥＣＵ）又は各種センサ装置に搭載されている。

このバス通信システム１は、多数の通信回路２，３ａ…３ｚのうち１つをマスタ（以下マスタ２と称す）とし、その他の通信回路３ａ…３ｚをスレーブ（以下、スレーブ３ａ…３ｚと称す）として動作する。マスタ２は、ロジック回路４、ドライバ回路５、レシーバ回路６、検出部としてのモニタ回路７、及び、調整部としての調整回路８を備える。スレーブ３ａ…３ｚは、それぞれロジック回路４ａ…４ｚ、ドライバ回路５ａ…５ｚ、レシーバ回路６ａ…６ｚ、モニタ回路７ａ…７ｚ、及び調整回路８ａ…８ｚを備える。

マスタ２のロジック回路４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータ（図示せず）を主として構成される。スレーブ３ａ…３ｚのロジック回路４ａ…４ｚは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータ（図示せず）を主として構成される。マスタ２のドライバ回路５及びレシーバ回路６はＬＩＮトランシーバなどを構成し、スレーブ３ａ…３ｚのドライバ回路５ａ…５ｚ及びレシーバ回路６ｚもまたＬＩＮトランシーバなどを構成する。これによりマスタ２及びスレーブ３ａ…３ｚは、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）通信方式により信号を送受信できる。また、これらのマスタ２及びスレーブ３ａ…３ｚは、１線式のＲＺ信号送受方式により信号を送受信する。

モニタ回路７、７ａ…７ｚは、それぞれバスＮの信号を検出する検出部として機能する。マスタ２のモニタ回路７は、マスタ２が信号送出元となるときに、マスタ２がバスＮに信号を送出してからバスＮの電圧が所定電圧になるまでの時間を検出するように構成されている。スレーブ３ａ…３ｚのモニタ回路７ａ…７ｚは、それぞれのスレーブ３ａ…３ｚが信号送出元となるときに、スレーブ３ａ…３ｚがバスＮに信号を送出してからバスＮの電圧が所定電圧になるまでの時間を検出するように構成されている。

第１実施形態は、図１に示すモニタ回路７、７ａ…７ｚとして、それぞれ図２に示すモニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚを用いた例を示す。図２に示すように、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚは、それぞれ、コンパレータ９と、分圧回路１０と、タイマ１１と、を備える。分圧回路１０は、所定の直流電源電圧Ｖｃｃを分圧して所定電圧を生成しコンパレータ９の反転入力端子に参照電圧として出力する。コンパレータ９は、非反転入力端子にバスＮの電圧を入力し、このバスＮの電圧と前述の参照電圧とを比較し、バスＮの電圧が参照電圧以下のときには「Ｌ」をタイマ１１に出力し、バスＮの電圧が参照電圧よりも高いときには「Ｈ」をタイマ１１に出力する。

タイマ１１は、ロジック回路４、４ａ…４ｚからリセット信号ＲＳＴを入力すると、この入力タイミングから別途入力されるクロック信号（図示せず）により時間カウントを開始し、コンパレータ９から立ち上がりエッジ「Ｌ」→「Ｈ」を入力すると時間カウントをストップし、次のクロック信号の入力タイミングで信号Ｃ１として「Ｈ」を出力する。すなわち、バスＮの電圧が分圧回路１０により生成される所定電圧より高くなるとタイマ１１が時間カウントをストップすることになる。このため、タイマ１１は、リセット信号ＲＳＴの入力タイミングからバスＮの電圧が所定電圧より高くなるタイミングまでの時間を検出できる。またタイマ１１は、ロジック回路４、４ａ…４ｚからリセット信号ＲＳＴを入力するとタイマカウント値をクリアする。

また図３Ａ〜図３Ｄは、マスタ２及びスレーブ３ａ…３ｚの調整回路８，８ａ…８ｚの構成例を調整回路１０８，１０８ａ…１０８ｚ、２０８，２０８ａ…２０８ｚ、３０８，３０８ａ…３０８ｚ、４０８，４０８ａ…４０８ｚとして示している。以下では、これらの調整回路１０８，１０８ａ…１０８ｚ、２０８，２０８ａ…２０８ｚ、３０８，３０８ａ…３０８ｚ、４０８，４０８ａ…４０８ｚを必要に応じて調整回路８，８ａ…８ｚと称して説明する。

調整回路８，８ａ…８ｚの構成は、これらのマスタ２側及びスレーブ３ａ…３ｚ側で互いに同一であっても異なっていても良い。調整回路８，８ａ…８ｚは、それぞれモニタ回路７，７ａ…７ｚから入力される制御信号に基づいて、バスＮに送出される信号の立上り遅延に係るスルーレートを調整可能に構成されている。

図３Ａに示す調整回路１０８，１０８ａ…１０８ｚは、ダイオード１２、複数の抵抗１３，１４、及び制御スイッチ１５を備えている。この調整回路８，８ａ…８ｚは、直流電源電圧Ｖｃｃの直流電源電圧端子Ｎｃから順方向のダイオード１２、複数の抵抗１３，１４を介してバスＮに接続されている。この調整回路８，８ａ…８ｚは、複数の抵抗１３，１４の共通接続点とバスＮの接続点との間に制御スイッチ１５を接続して構成されている。

モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｌ」として制御スイッチ１５にオフ制御信号を出力している間、この制御スイッチ１５がオフすることで、バスＮのインピーダンスが高い状態に保たれる。逆に、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｈ」としてスイッチ１５にオン制御信号を出力すると、スイッチ１５がオンすることで直流電源電圧端子ＮｃとバスＮとの間の抵抗値が低下し、バスＮのインピーダンスを低くできる。このため、このスイッチ１５がオフ状態からオンされると、バスＮに送出される信号電圧の立上りスルーレートを大きく調整できる。

また図３Ｂに示す調整回路２０８，２０８ａ…２０８ｚは、ダイオード１２、制御スイッチ１６、及び複数の抵抗１７，１８を備えている。これらの複数の抵抗１７，１８の抵抗値はそれぞれ異なる値に設定され、特に抵抗１７の抵抗値が抵抗１８の抵抗値より大きく設定されている。ダイオード１２のアノードは、直流電源電圧端子Ｎｃに接続されており、カソードはスイッチ１６の可動接点に接続されている。スイッチ１６は第１及び第２固定接点を備え、第１固定接点は抵抗１７を通じてバスＮに接続されており、第２固定接点は前述とは異なる抵抗１８を通じてバスＮに接続されている。

モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｌ」として制御スイッチ１６に切替制御信号を出力している間、この制御スイッチ１６の可動接点が第１固定接点に接続を保持することで直流電源電圧端子ＮｃとバスＮとの間の抵抗値を高くできる。逆に、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｈ」として制御スイッチ１６に切替制御信号を出力すると、制御スイッチ１６の可動接点が第２固定接点に接続切替えされることで直流電源電圧端子ＮｃとバスＮとの間の抵抗値を低くでき、バスＮのインピーダンスを低くできる。このため、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｈ」にすることで、バスＮに送出される信号電圧の立上りスルーレートを大きく調整できる。

また図３Ｃに示す調整回路３０８，３０８ａ…３０８ｚは、ダイオード１２、複数の定電流源１９，２０、及び制御スイッチ２１を備えている。複数の定電流源１９，２０は、同一又は互いに異なる値の定電流を出力するように設定されている。ダイオード１２のアノードは、直流電源電圧端子Ｎｃに接続されており、カソードはこれらの複数の定電流源１９，２０に接続されている。一方の定電流源１９は、その出力をバスＮに出力するように接続されている。また他方の定電流源２０は、制御スイッチ２１を通じてバスＮに接続されている。このため、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｌ」として制御スイッチ２１にオフ制御信号を出力している間、制御スイッチ２１がオフし、他方の定電流源２０によるバスＮへの定電流流出を停止し続ける。

逆に、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｈ」として制御スイッチ２１にオン制御信号を出力すると、制御スイッチ２１がオンし、双方の定電流源１９，２０がバスＮに電流出力する。これにより、バスＮの通電電流を増加させることができる。このため、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｈ」にすることで、バスＮに送出される信号電圧の立上りスルーレートを大きく調整できる。

また図３Ｄに示す調整回路４０８，４０８ａ…４０８ｚは、ダイオード１２、抵抗１４、定電流源２０、及び制御スイッチ２１を備えている。ダイオード１２のアノードは、直流電源電圧端子Ｎｃに接続されており、カソードは抵抗１４の一端及び定電流源２０の一端に接続されている。抵抗１４の他端は、バスＮに接続されている。また定電流源２０の他端は、制御スイッチ２１を通じてバスＮに接続されている。モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｌ」として制御スイッチ２１にオフ制御信号を出力している間、制御スイッチ２１がオフし、定電流源２０によるバスＮへの定電流流出を停止し続ける。これにより、バスＮに流れる電流を低下させることができる。

またモニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｈ」として制御スイッチ２１にオン制御信号を出力すると、制御スイッチ２１がオンし、定電流源２０がバスＮに定電流を出力する。これにより、バスＮに流れる電流を上昇させることができる。このため、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚが、信号Ｃ１を「Ｈ」にすることで、バスＮに送出される信号電圧の立上りスルーレートを大きく調整できる。

図３Ａ〜図３Ｄに示した調整回路１０８，１０８ａ…１０８ｚ、２０８，２０８ａ…２０８ｚ、３０８，３０８ａ…３０８ｚ、４０８，４０８ａ…４０８ｚは作用が同一であるため、図３Ａ〜図３Ｄに示した調整回路１０８，１０８ａ…１０８ｚ、２０８，２０８ａ…２０８ｚ、３０８，３０８ａ…３０８ｚ、４０８，４０８ａ…４０８ｚを、マスタ２、スレーブ３ａ…３ｚのどの調整回路８，８ａ…８ｚに用いても良い。

上記構成の作用、動作を説明する。
初期状態では、モニタ回路１０７，１０７ａ…１０７ｚは、信号Ｃ１を「Ｌ」とすることで、調整回路８，８ａ…８ｚがバスＮのインピーダンスを比較的高く保持している。

図４は、マスタ２の処理を示すフローチャートであり、図５は、スレーブ３ａ〜３ｚの処理を示すフローチャートである。また図６は、タイミングチャートを示している。マスタ２は、図６のタイミングｔ０において、タイマ１１にリセット信号ＲＳＴを出力し、タイマ１１をリセットしてから同期信号をバスＮに送信する。マスタ２は、バスＮに同期信号として図６のタイミングｔ０からｔ１までの間、ドミナント「Ｌ」を出力し、タイミングｔ１からｔ２までの間、レセッシブ「Ｈ」を出力する。マスタ２は、モニタ回路７によりこのバスＮに送出された同期信号の電圧を検出する。モニタ回路７は、タイミングｔ０からバスＮの電圧が所定電圧より高くなるタイミングｔ４までの時間を、タイミングｔ４の後に発生するクロックによるタイマ１１のカウントタイミングｔ３にて検出する。これにより、タイミングｔ０からｔ３までの時間を検出できる。

このときロジック回路４は、モニタ回路７による検出電圧が適正であるか否かを判定し（Ｓ２）、検出電圧が適正であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、このまま、図６のタイミングｔ２にてリセット信号ＲＳＴをタイマ１１に出力してから同期信号を再送信し続ける（Ｓ４）。しかしロジック回路４は、このタイマ１１の検出時間がある所定時間以上になっていれば、モニタ回路７による検出電圧が適正でない（Ｓ２：ＮＯ）と判定し、Ｓ３において調整回路８によりバスＮのスルーレートを上げるように調整する。

すなわち、ロジック回路４は、タイミングｔ０〜ｔ３の時間が所定時間以上になるときには、モニタ回路７が信号Ｃ１を「Ｈ」にすることで調整回路８に指令し、調整回路８がバスＮに送出される信号の立上りスルーレートを上げるように調整する。タイミングｔ２前後のバスＮの電圧の立上り信号の勾配Ｋ１、Ｋ２参照。このように、調整回路８が、バスＮの立上りスルーレートを上げてから、ロジック回路４は図４のＳ４において同期信号を再送信し続ける。

マスタ２は、バスＮに同期信号として図６のタイミングｔ５からｔ６までの間ドミナント「Ｌ」を出力し、タイミングｔ６からｔ７までの間、レセッシブ「Ｈ」を出力する。

図５に示すように、スレーブ３の側においては、モニタ回路７ａ…７ｚがマスタ２からバスＮに送出された同期信号の電圧を検出し、ロジック回路４ａ…４ｚはこの検出電圧が適正であるか否かを判定する（Ｓ５）。モニタ回路７ａ…７ｚは、タイミングｔ６からバスＮの電圧が所定電圧より高くなるタイミングｔ８までの時間を、タイミングｔ８の後に発生するタイマ１１のカウントタイミングｔ９にて検出する。これにより、タイミングｔ５からｔ９までの時間を検出できる。

このとき、ロジック回路４ａ…４ｚは、モニタ回路７ａ…７ｚによる検出電圧が適正であるか否かを判定し（Ｓ５）、検出電圧が適正であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、このまま、ｔ７においてリセット信号ＲＳＴをタイマ１１に出力してから同期信号を受信完了とする（Ｓ７）。しかしロジック回路４ａ…４ｚは、このタイマ１１の検出時間がある所定時間以上になれば、モニタ回路７ａ…７ｚによる検出電圧が適正でない（Ｓ５：ＮＯ）と判定し、Ｓ６において調整回路８ａ…８ｚによりバスＮのスルーレートを上げるように調整する。このとき、スレーブ３ａ…３ｚの側の調整回路８ａ…８ｚもまた、図３Ａ〜図３Ｄの何れかの構成を備えているため、これらの調整回路８ａ…８ｚによりバスＮのスルーレートを上げるように調整できる。タイミングｔ７前後のバスＮの電圧の立上り信号の勾配Ｋ２、Ｋ３参照。その後、スレーブ３ａ…３ｚは、図５のＳ７において同期信号の受信を完了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、マスタ２が、バスＮに信号を送出してからバスＮの電圧が所定電圧になるまでの時間をマスタ２側又はスレーブ３ａ…３ｚ側のモニタ回路７，７ａ…７ｚにより検出し、当該マスタ２側又はスレーブ３ａ…３ｚ側の調整回路８，８ｚ…８ｚが、モニタ回路７，７ａ…７ｚの検出結果に基づいてバスＮに送出される信号の立上り遅延に係るスルーレートを調整するようにしている。このため、バスＮの信号遅延に係る時定数が大きくなったとしても当該時定数を改善できる。

したがって、ＲＺ信号送受方式のバス通信システム１においても、高周波ノイズに影響を与えることなく、レセッシブ「Ｈ」になる期間を確保でき、通信を高速化できるようになり、信号遅延に係る時定数の大きいネットワークでも対応できる。

モニタ回路７，７ａ…７ｚ及び調整回路８，８ａ…８ｚは、マスタ２の側及びスレーブ３ａ…３ｚの側に共に設けられているため、当該マスタ２及びスレーブ３ａ…３ｚの何れにおいてもスルーレートを調整できる。

また本実施形態では、マスタ２側の調整回路８がスルーレートを調整した後、スレーブ３ａ…３ｚの側のモニタ回路１０７ａ…１０７ｚがバスＮの信号を検出した検出結果に基づいてスレーブ３の側の調整回路８ａ…８ｚがさらにスルーレートを調整するようにしている。このため、スレーブ３ａ…３ｚの側で信号を適正状態にて受信するために必要なスルーレートに調整できるようになる。

また本実施形態に示すように、マスタ２とスレーブ３ａ…３ｚの両者に調整回路８，８ａ…８ｚが設けられている場合には、例えばスレーブ３ａ…３ｚの側においてスルーレートを調整するタイミングを予め決定し、この予め決定されたタイミングまでの間に、マスタ２がスルーレートを調整できていないときに、スレーブ３ａ…３ｚがスルーレートを調整するようにしても良い。

また調整回路８，８ａ…８ｚは、マスタ２がバスＮを通じてスレーブ３ａ…３ｚに送出する同期信号を用いてスルーレートを調整するようにしているため、データを含む通信信号を用いて調整する必要がなくなる。

（第２実施形態）
図７は第２実施形態の追加説明図を示す。本実施形態では、第１実施形態の図１に示したモニタ回路７、７ａ…７ｚとして、それぞれ図７に示すモニタ回路２０７，２０７ａ…２０７ｚを用いた形態を示す。第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し異なる部分を中心に説明する。モニタ回路２０７，２０７ａ…２０７ｚは、信号送出元のマスタ２が信号を送出してから所定時間経過後のタイミングにおけるバスＮの電圧を検出するように構成されている。

モニタ回路２０７，２０７ａ…２０７ｚは、それぞれコンパレータ２０９ａ〜２０９ｃと、分圧回路２１０と、タイマ２１１とを備える。分圧回路２１０は、所定の直流電源電圧Ｖｃｃを分圧して互いに異なる複数の所定電圧を生成し、それぞれコンパレータ２０９ａ〜２０９ｃの反転入力端子に参照電圧として出力する。コンパレータ２０９ａ〜２０９ｃは、それぞれ非反転入力端子にバスＮの電圧を入力し、このバスＮの電圧と前述の参照電圧とをそれぞれ比較し、バスＮの電圧が参照電圧以下のときには信号Ｃ１〜Ｃ３として「Ｌ」を出力し、バスＮの電圧が参照電圧よりも高いときには信号Ｃ１〜Ｃ３として「Ｈ」を出力する。

タイマ２１１は、ロジック回路４、４ａ…４ｚから信号Ａ１として立上り信号を入力すると、別途入力されるクロック信号（図示せず）により時間カウントを開始し所定時間経過後のタイミングにて立ち上がりエッジ「Ｌ」→「Ｈ」をコンパレータ２０９ａ〜２０９ｃのイネーブル端子ＥＮに出力することでコンパレータ２０９ａ〜２０９ｃを有効化する。コンパレータ２０９ａ〜２０９ｃは、それぞれの参照電圧と比較した比較結果を出力する。

すなわち、このモニタ回路２０７，２０７ａ…２０７ｚは、バスＮの電圧が分圧回路１０により生成されるそれぞれの複数の所定電圧より高くなったか否かを判定し、所定時間の経過後のタイミングにおけるバスＮの電圧が、複数の所定電圧の間の何れの電圧範囲に入っているか否かを判定できる。なおタイマ２１１は、ロジック回路４、４ａ…４ｚから信号Ａ１として立下り信号を入力するとタイマ２１１のカウント値をクリアすることでコンパレータ２０９ａ〜２０９ｃのイネーブル端子ＥＮに「Ｌ」を出力する。これによりコンパレータ２０９ａ〜２０９ｃの出力をともに「Ｌ」にできる。

すなわち、マスタ２側又はスレーブ３ａ…３ｚ側のロジック回路４，４ａ…４ｚが、それぞれのモニタ回路２０７，２０７ａ…２０７ｚの信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を入力することで、所定時間経過後のタイミングにおけるバスＮの電圧が、複数の所定電圧の間の何れの電圧範囲に入っているか否かを判定できる。この結果、マスタ２がバスＮに信号を送出してから所定時間経過後におけるバスＮの電圧を検出できる（検出部としての機能）。所定時間経過後のバスＮの電圧が所定の閾値電圧よりも低いときには、マスタ２側又は／及びスレーブ３ａ…３ｚ側の調整回路８，８ａ…８ｚが信号の立上り遅延に係るスルーレートを上げるように調整することで、前述実施形態と同様の作用効果を得られる。

すなわち、本実施形態によれば、信号送出元のマスタ２がバスＮに信号を送出してから所定時間経過後のタイミングにおけるバスＮの電圧をモニタ回路２０７，２０７ａ…２０７ｚにより検出し、当該マスタ２側又は／及びスレーブ３ａ…３ｚ側の調整回路８，８ａ…８ｚが、モニタ回路２０７，２０７ａ…２０７ｚの検出結果に基づいてバスＮに送出される信号の立上り遅延に係るスルーレートを調整するようにしている。このため、バスＮの信号遅延に係る時定数が大きくなったとしても当該時定数を改善できる。

（第３実施形態）
図８及び図９は第３実施形態の追加説明図を示している。第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し異なる部分を中心に説明する。図８のバス通信システム２０１は、マスタ２とスレーブ２０３ａ…２０３ｚとをバスＮを通じて接続することで構成されている。スレーブ２０３ａ…２０３ｚはモニタ回路及び調整回路を備えていないこと以外、それぞれスレーブ３ａ…３ｚと同様の構成である。すなわち、この図８に示すように、モニタ回路７、調整回路８はマスタ２の側だけに設けられていても良い。

図９のバス通信システム３０１は、マスタ３０２とスレーブ３ａ，２０３ｂ…２０３ｚとをバスＮを通じて接続することで構成されている。マスタ３０２、スレーブ２０３ｂ…２０３ｚはモニタ回路及び調整回路を備えていないこと以外、それぞれマスタ２、スレーブ３ａと同様の構成である。すなわちこの図８に示すように、モニタ回路７、調整回路８は一部のスレーブ３ａだけに設けられていても良い。すなわちこの図９に示すように、モニタ回路７ａ，調整回路８ａはスレーブ３ａだけに設けられていても良い。

この図９に示すバス通信システム３０１において、マスタ側の通信回路３０２とスレーブ側の通信回路３ａ，２０３ａ…２０３ｚとが異なるメーカにより製造されている場合であっても、モニタ回路７ａ及び調整回路８ａがバスＮに接続される一部の通信回路３ａに搭載されていれば、調整回路８ａの機能を達成できるようになるため、バスＮに送出される信号の立上り遅延に係るスルーレートを前述実施形態と同様に調整できる。

また図９のバス通信システム３０１においては、調整回路８がマスタ側にないため、スレーブ３ａの側でスルーレートの調整タイミングを予め特定しておけばよい。

（第４実施形態）
図１０から図１４は第４実施形態の追加説明図を示している。第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し異なる部分を中心に説明する。本実施形態では、マスタ２がバスＮを通じてスレーブ３ａ…３ｚに送出するデータを含む通信信号を用いてスルーレートを調整したり、逆に、例えばスレーブ３ａがバスＮを通じてマスタ２に送出するデータを含む通信信号を用いてスルーレートを調整する形態を示す。

図１０にマスタ２の処理内容を示す。マスタ２はスレーブ３ａ…３ｚへデータを含む通信信号をバスＮに送出する（Ｓ１１）が、マスタ２は、このバスＮに送出された通信信号をモニタ回路７により検出し、この電圧が適正であるか否かを判定し（Ｓ１２）、適正でなければ（Ｓ１２でＮＯ）、調整回路８により信号の立上り遅延に係るスルーレートを調整する（Ｓ１３）。これにより、スルーレートを上げるように調整できる。

また図１１にスレーブ３ａの処理内容を示す。逆に、スレーブ３ａが、マスタ２へデータを含む通信信号をバスＮに送出する（Ｓ１５）ときには、スレーブ３ａがこのバスＮに送出された通信信号をモニタ回路７ａにより検出し、この電圧が適正であるか否かを判定し（Ｓ１６）、適正でなければ（Ｓ１６でＮＯ）、調整回路８ａにより信号の立上り遅延に係るスルーレートを調整する（Ｓ１７）。その後、必要なデータを送信し終わることで通信完了となる。

図１２及び図１３は、マスタ２の側から通信信号を送信するときに、マスタ２の調整回路８がスルーレートを調整するタイミングの例を示している。例えば、図１２に示すように、マスタ２が、２進数表示にて「＆Ｂ００１０」の通信信号を送信するときに、この通信信号の初回の「＆Ｂ０」を送信したときに、バスＨの通信信号の「Ｌ」→「Ｈ」の変化をモニタ回路７により検出し、調整回路８が、この結果を用いて信号の立上り遅延に係るスルーレートを調整すると良い。

また図１３に示すように、マスタ２は、この通信信号のうち初回の「＆Ｂ１」を送信したときからバスＮの通信信号の「Ｌ」→「Ｈ」の変化をモニタ回路７により検出し、調整回路８が、この結果を用いて信号の立上り遅延に係るスルーレートを調整しても良い。これらの調整回路８による調整タイミングは、マスタ２とスレーブ３ａとの間の取り決め、すなわち通信プロトコルにより決定すると良い。

また図１４は、マスタ２の側から通信信号をバスＮに送出したときに、スレーブ３ａへ調整回路８ａによる調整タイミングを指示するための通信信号の例を示している。

この図１４には通信信号を１６進数にて示しており、マスタ２が、＆Ｈ００を送信したときのバスＮの信号波形と共に、マスタ２がスレーブ３ａに調整回路８ａによる調整タイミングを制御指示する場合の通信信号と、マスタ２がスレーブ３ａに調整回路８ａによる調整を制御指示しない場合の通信信号と、を合わせて図示している。

例えば、この例では、マスタ２とスレーブ３ａとの間において、通信信号の６バイト目の最終ビットが「＆Ｂ１」のときに調整回路８ａによりスルーレートを調整、「＆Ｂ０」のときに調整回路８によるスルーレート調整をしない、という通信プロトコルが決定されているものとする。

この場合、マスタ２が、通信信号として図１４の上段に示すように、「＆Ｈ００、＆Ｈ３４、＆Ｈ８０、＆Ｈ２５、＆Ｈ００、＆Ｈ１７、＆Ｈ６６」を順に送信すると、スレーブ３ａがこの通信信号を受信する。

スレーブ３ａのロジック回路４ａは、その通信信号の６バイト目が「＆Ｈ１７」であり、その最終ビットが「＆Ｂ１」となることを検出する。このため、スレーブ３ａのロジック回路４は、マスタ２から調整回路８によりスルーレートを調整制御する旨の指令を入力することになる。

この場合、スレーブ３ａのモニタ回路７ａが、マスタ２により信号送出した後のバスＮの電圧が所定電圧に達する時間を検出したり、所定時間経過後のバスＮの電圧を検出したりすることで、バスＮの電圧が適正であるか否かを判定し、適正でないときには、調整回路８ａが信号遅延に係るスルーレートを調整する。

また、マスタ２が通信信号として、図１４の下段に示すように、「＆Ｈ００、＆Ｈ３４、＆Ｈ８０、＆Ｈ２５、＆Ｈ００、＆Ｈ１６、＆Ｈ６６」を順に送信したとき、スレーブ３ａがこの通信信号を受信する。

スレーブ３ａのロジック回路４は、その通信信号の６バイト目が「＆Ｈ１６」であり、その最終ビットが「＆Ｂ０」となることを検出する。このため、スレーブ３ａのロジック回路４は、マスタ２から調整回路８ａによりスルーレートを調整しなくても良い旨の指令を入力することになる。この場合、スレーブ３ａは、調整回路８ａによるスルーレート調整機能を働かせることなく終了する。

すなわち、本形態においては、通信信号のフレーム中の特定ビットに調整指令制御信号を割り当てることで、マスタ２が、スレーブ３ａに対し調整回路８ａによる調整タイミングを指示できる。このように、マスタ２がスレーブ３ａに対しスルーレートの調整タイミングを指示するようにしても良いし、調整回路８ａによりスルーレートを調整する同期信号のタイミングを予め設定しておいても良い。

複数のスレーブ３ａ…３ｚが、それぞれ調整回路８ａ…８ｚを備えている場合には、各スレーブ３ａ…３ｚに固有の識別番号（ＩＤ）を設定することが望ましい。図示していないが、マスタ２及びスレーブ３ａ…３ｚのロジック回路４，４ａ…４ｚの各内部メモリには、それぞれ、バスＮに接続されている各マスタ２、スレーブ３ａ…３ｚの識別番号が全て記憶されている。

例えば、識別番号「１」がスレーブ３ａに割当てられており、識別番号「２」がスレーブ３ｂに割当てられている場合、識別番号の若い順、すなわち、マスタ２が、スレーブ３ａ、スレーブ３ｂの順に指示し、各スレーブ３ａ、３ｂが調整回路８ａ，８ｂによりスルーレートを調整することが望ましい。この場合、マスタ２、スレーブ３ａ、スレーブ３ｂ、のように順にスルーレートを調整することになるため、調整しすぎて逆に高周波ノイズを生じさせることはない。

また、マスタ２が調整回路８によりスルーレートを調整した後、バスＮの電圧を再度検出し、調整を不足と判断したときに限り、マスタ２がスレーブ３ａ…３ｚに対しスルーレートを調整指示するようにしても良い。このとき、マスタ２がスレーブ３ａ…３ｚに対しスルーレートを調整指示するタイミングを指示することで、スレーブ３ａ…３ｚは、それぞれ調整回路８によりスルーレートを調整すれば良い。このような実施形態においても、前述実施形態と同様に、調整回路８が必要なときにスルーレートを調整できるようになり、前述実施形態と同様の作用効果を奏する。

（他の実施形態）
本開示は、前述実施形態に限られるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。前述実施形態に示した構成、処理は必要に応じて組み合わせて適用できる。
立上り遅延に係るスルーレートを上げる形態を示したが、これに限定されるものではなく、同期信号又は通信信号の位相極性を反転したＲＺ信号送受方式を適用した場合には、立下り遅延に係るスルーレートを上げる形態に適用しても良い。
マスタ２又はスレーブ３ａ…３ｚのモニタ回路７，７ａ…７ｚがバスＮの電圧を検出した結果、立下りスルーレートが小さいと判定されたときに、マスタ２又は／及びスレーブ３ａ…３ｚに、バスＮから電流を多くグランドに引くように調整回路を構成すると良い。例えば、バスＮからグランドに引く電流を引く電流源を設け、当該電流源の機能の有効／無効を切り替えてバスＮからグランドに引く電流を調整すると良い。これにより、立下り遅延に係るスルーレートを上げることができる。

特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において、考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。

また本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、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、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、１，２０１，３０１はバス通信システム、７，７ａ…７ｚ，１０７，１０７ａ…１０７ｚ、２０７，２０７ａ…２０７ｚはモニタ回路（検出部）、８，８ａ…８ｚ，１０８，１０８ａ…１０８ｚ、２０８，２０８ａ…２０８ｚ，３０８，３０８ａ…３０８ｚ、４０７，４０８ａ…４０８ｚは調整回路（調整部）、Ｎはバス、を示す。

Claims (7)

1. マスタ（２；３０２）及びスレーブ（３ａ…３ｚ；２０３ａ…２０３ｚ）の間が１線式のＲＺ（Return to Zero）信号送受方式にてバス（Ｎ）を通じて通信するバス通信システム（１，２０１，３０１）であって、
   信号送出元の前記マスタ又は前記スレーブが前記バスに信号を送出してから前記バスの電圧が所定電圧になるまでの時間、若しくは、信号送出元の前記マスタ又は前記スレーブが前記バスに信号を送出してから所定時間経過後のタイミングにおける前記バスの電圧、を検出する検出部（７，７ａ…７ｚ，１０７，１０７ａ…１０７ｚ、２０７，２０７ａ…２０７ｚ）と、
   前記検出部の検出結果に基づいて前記バスに送出される信号の立上り／立下り遅延に係るスルーレートを上げるように調整する調整部（８，８ａ…８ｚ，１０８，１０８ａ…１０８ｚ、２０８，２０８ａ…２０８ｚ，３０８，３０８ａ…３０８ｚ、４０７，４０８ａ…４０８ｚ）と、を備えるバス通信システム。
2. 前記検出部及び前記調整部は、前記マスタ及び前記スレーブに共に設けられる請求項１記載のバス通信システム。
3. 前記マスタの調整部が前記スルーレートを調整した後、前記スレーブの検出部が前記バスの信号を検出した検出結果に基づいて前記スレーブの調整部がさらに前記スルーレートを調整する請求項２記載のバス通信システム。
4. 前記検出部及び前記調整部は、前記マスタだけに設けられる請求項１記載のバス通信システム。
5. 前記検出部及び前記調整部は、前記スレーブだけに設けられる請求項１記載のバス通信システム。
6. 前記調整部は、前記マスタが前記バスを通じて前記スレーブに送出する同期信号を用いて前記スルーレートを調整する請求項１から５の何れか一項に記載のバス通信システム。
7. 前記調整部は、前記マスタが前記バスを通じて前記スレーブに送出するデータを含む通信信号を用いて前記スルーレートを調整する請求項１から６の何れか一項に記載のバス通信システム。

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