JP2021106373A - 有線ネットワーク伝送データ - Google Patents

Abstract

【課題】有線ネットワークを介したデータ伝送システムおよび方法を提供する。【解決手段】それぞれ通信バスに接続された第一送受信機及び第二送受信機を含む。第一送受信機は、通信バスから差動信号を受信すると同時に差動信号をデジタル信号に変換し、さらにデジタル信号を第一送受信機及び第二送受信機に接続された構成可能な論理回路に伝送する。構成可能な論理回路は、通信バスがアイドル状態のときにデジタル信号を第二送受信機に伝送する。第二送受信機は、デジタル信号を差動信号に変換し、且つ差動信号を通信バスに伝送する。【選択図】図１

Description

本発明は通信技術に関し、特に有線ネットワーク伝送データに関する。

通信インタフェースチップを含む有線ネットワークは異なる位置ノード間の大規模な産業制御を実現することに用いることができる。現在ではＲＳ−４８５／ＲＳ−４２２／ＲＳ−２３２通信インタフェースチップを用いて通信するシステムの一般的なノードは単一のトランシーバ・インタフェース・チップを使用し、インタフェースチップは通信バスに並列接続され、通信インタフェースチップはマイクロプロセッサに接続され、マイクロプロセッサはインタフェースチップを介してデータ命令を送受信する。

しかしながら、従来の技術には複数の欠陥が存在する可能性がある。例えば、ＲＳ−４８５送受信機は最大３２ノードしか駆動できないため、大規模ネットワークの構築を困難にする。また、２つの隣接ノード間の距離は１２００メートルを超えてはならず、リモート通信に影響する。さらに、従来のＲＳ−４８５は半二重又は全二重モードで動作する場合があるため、キャリアセンスマルチアクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）等の機能を実行できない。これらの従来のネットワークにおいて、１つのデバイスに障害が発生すると、ネットワーク全体がダウンする可能性がある。

以下では、これらの態様の基本的な理解を提供するために、１つ又は複数の態様について簡単に説明する。該概要は予想されるすべての態様の包括的な概要ではなく、すべての態様の重要な要素を識別することに用いられないだけでなく、いかなる又はすべての態様を説明することにも用いられない。その唯一の目的は、以下のより詳細な説明の前置きとして、１つ又は複数の態様で必要な概念の一部を簡単に提示することである。

本開示によって開示された一つの例示的な態様はデータ伝送システムを提供し、大規模なネットワーク通信、無制限のノード数を実現でき、通信距離はカスケード接続され、２つの隣接ノード間の通信距離は長く、且つ総伝送距離は無制限であり、カスケード通信を用い、通信遅延が低い。

一方では、本開示はファイルデータ伝送システムを提供する。前記データ伝送システムは通信バスを介して直列接続された複数のノードを含み、前記複数のノードの一つのノードは通信バスに接続された第一送受信機及び第二送受信機であって、通信バスから差動信号を受信し且つ差動信号をデジタル信号に変換し、及びデジタル信号を差動信号に変換し且つ差動信号を通信バスに伝送するように構成されたものと、マイクロコントローラユニットであって、デジタル信号の分析と処理に構成されたものと、及び前記第一送受信機と前記第二送受信機及び前記マイクロコントローラユニットに接続された構成可能な論理回路であって、第一送受信機及び第二送受信機の一つの送受信機からデジタル信号を受信し且つ別の送受信機及びマイクロコントローラユニットに転送するように構成されたものとを含む。

他方では、本開示は有線ネットワークのデータ伝送方法を提供する。前記有線ネットワークのデータ伝送方法は通信バスに接続された第一送受信機によって通信バスからの第一差動信号を受信することと、第一送受信機によって第一差動信号をデジタル信号に変換することと、通信上には、第一送受信機に接続された構成可能な論理回路によって第一送受信機からのデジタル信号を受信することと、構成可能な論理回路を介してデジタル信号をマイクロコントローラユニット及び第二送受信機に伝送し、第二送受信機によってデジタル信号を第二差動信号に変換し、且つ第二送受信機によって通信バスに第二差動信号を伝送することと、ＭＣＵを介してデジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶか否かを判断し、デジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶと判断した場合、デジタル信号を処理することとを含む。

例示的な態様は、データ伝送のためのコンピュータ実行可能コードを格納する例示的な非一時的コンピュータ可読媒体をさらに含む。コンピュータ実行可能コードはデジタル信号に含まれたデバイスＩＤによって第一送受信機から受信されたデジタル信号がマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）に関連付けられたデバイス情報を運ぶか否かを判断するためのコードと、デジタル信号がＭＣＵと関連付けられたデバイスの情報を運ばないと判断することにより、構成可能な論理回路にデジタル信号を通信バスに接続された第二送受信機に伝送するように指示するためのコードと、デジタル信号がＭＣＵと関連付けられたデバイスの情報を運ぶと判断することにより、デジタル信号に巡回冗長検査（ＣＲＣ）を実行するためのコードと、及びデジタル信号がＣＲＣを通過したと判断することにより、デジタル信号を復号するためのコードとを含む。

１．本開示の実施例のデータ伝送システム及び方法は大規模なネットワーク通信、無制限のノード数を実現できる。

２．通信距離はカスケード接続され、２つの隣接ノード間の通信距離は長く、且つ段階的な伝送の総伝送距離は無制限であり、カスケード通信を用い、通信遅延が低い。

３．キャリア監視、衝突検出機能を有し、通信速度が向上し、キャリア監視を有し、バスをつかんでマルチマスター作業モードを実現でき、伝送速度がより速く、ネットワークが信頼でき、一旦１つのマスターが故障すると、他のマスターが故障したマスターの仕事を引き継ぐことができる。

４．故障検出を有し、バスの他の操作に影響を与えることを回避するためにバスから自動切断でき、デバッグと保守が簡単である。

前述及び他の関連する目的を達成するために、請求項が十分に説明して特に指摘した後、本文には一つ又は複数の特徴を追加した。以下の説明及び図面は一つ又は複数の態様のいくつかの例示的な特徴を詳しく説明する。しかしながら、これらの特徴は各態様の原則を適用するためのいくつかの異なる方法のみを説明することに用いられ、且つ本説明はすべての各態様及びその同等物を含むことを意図している。

以下には図面の簡単な説明に開示された態様を参照する。図面は開示された態様を説明することを目的とし、開示された態様を制限することなく、図の「類」の符号は同様の要素を示す。そのうち：
図１はデータ伝送の有線ネットワーク実施例ブロック図であり、 図２は有線ネットワークにおいて実現するデータ伝送の送受信機の実施例図であり、 図３は有線ネットワークにおいてデータ伝送を実現する構成可能な論理回路の実施例図であり、 図４は有線ネットワークにおいて実現するデータ伝送のマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）実施例図であり、 図５は有線ネットワークにおけるデータ伝送方法のプロセス実施例図である。

現在では図面を参照しながら各態様を説明する。以下の説明において、説明することを目的として、実施例の完全な理解を提供するために、複数の具体的な詳細を限定する。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくてもこれらの態様も実践できることは明らかである。

本開示において、「含み」、「含有」及びその派生語とはその中に含まれるということを指し、これのみに限られることではなく、「又は」という単語も含み、「及び／又は」を指す。

本明細書において、本開示原理を説明するための以下の様々な実施形態は、説明のみを目的とし、したがって、いかなるモードで本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。以下には図面の説明を参照しながら、請求項及びその同等物によって定義される本開示の例示的な実施形態の包括的な理解を容易にするためのものである。理解しやすくするために、以下の説明する詳しい情報に示す。しかしながら、これらの詳しい情報は説明のみに用いられる。したがって、当業者は理解すべきであるように、本開示の範囲及び精神を超えることなく、本明細書に示す実施例に対して様々な変更及び修正を行うことができる。また、明快さと簡潔さのために、いくつかの既知の機能及び構造を説明していない。また、図面において、同様な参照符号は同じ機能及び操作を示す。

現在では様々なデバイス及び方法を参照することにより、実施例の通信システムの複数の態様を呈する。以下の詳しい説明においてこれらの装置及び方法を説明し、且つ図面において様々なブロック、モジュール、コンポーネント、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズム（以下「要素」と総称する）などを使用して説明する。これらの要素は電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの任意の組み合わせによって実現できる。これらの要素はハードウェアとして実施するか、ソフトウェアとして実施するかにも関らず、これはシステム全体に課される特定のアプリケーションおよび設計上の制約に依存する。

例えば、一つの要素、要素のいかなる部分又は要素のいかなる組合せはいずれも一つ又は複数のプロセッサを含む一つの「処理システム」によって実現される。プロセッサは本開示に説明された様々な機能を実行するように構成されたマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ステートマシン、ゲートロジック、ディスクリートハードウェア回路およびその他の適用可能なハードウェアを含む。処理システムの一つ又は複数のプロセッサはソフトウェアを実行できる。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語又は他を指すにも関らず、ソフトウェアを命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーションプログラム、ソフトウェアアプリケーションプログラム、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プロセス、機能等として広く解釈すべきである。

したがって、説明した機能は一つ又は複数の態様においてハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はその任意の組み合わせによって実現できる。ソフトウェアで実現する場合、機能を一つ又は複数の命令又はエンコードとしてコンピュータ読み取り可能な媒体に保存できる。コンピュータ読み取り可能な媒体はコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体はコンピュータがアクセスできるいかなる使用可能媒体であってもよい。実施例で示すが、これらの実施例に限定されず、このようなコンピュータ読み取り可能な媒体はメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、読み取り専用光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）又は他の光ディスクメモリ、磁気ディスクメモリまたは他の磁気記憶装置、又は命令又はデータ構造の形式で必要なプログラムコードを運ぶかまたは格納するため且つコンピュータによってアクセスできるいかなる他の媒体を含むことができる。本文が用いた磁気ディスク及び光ディスクは光ディスク（ＣＤ）、レーザーディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）およびフロッピーディスクを含み、そのうち磁気ディスクは一般的にはデータを磁気的にコピーし、光ディスクはレーザーを用いて光学的にデータをコピーする。上記組合せはコンピュータ読み取り可能な媒体の範囲内のものであるべきでもある。

本文は有線ネットワーク上のデータ伝送と関連する各態様を説明。例えばデータ伝送システムの実施例であり、データ伝送システムは通信バスに直列接続された複数のノードを含むことができる。複数のノードの一つのノードは通信バスに接続された第一送受信機及び第二送受信機、マイクロコントローラユニット、及び第一送受信機と第二送受信機及びマイクロコントローラユニットに接続された構成可能な論理回路を含むことができる。そのうち、構成可能な論理回路はマイクロコントローラ（ＭＣＵ）にさらに結合するか又は統合できる。第一送受信機及び第二送受信機は通信バスから差動信号を受信する時、差動信号をデジタル信号に変換し且つデジタル信号を構成可能な論理回路に伝送し、及び通信バスに信号を送信する時、デジタル信号を差動信号に変換し且つ差動信号を通信バスに送信するように構成することができ、それにより差動信号は通信バスに沿って次のノードに伝送することができる。ＭＣＵはデジタル信号の分析処理として構成することができる。構成可能な論理回路は第一送受信機及び第二送受信機の一つの送受信機からデジタル信号を受信し且つ別の送受信機及びマイクロコントローラユニットに転送するように構成された。

図１は有線ネットワークのデータ伝送の実施例ブロック図であり、図に示すとおり、第一送受信機１０２及び第二送受信機１０８は通信バス１５０に接続することができる。構成可能な論理回路１０４は第一送受信機１０２及び第二送受信機１０４に通信接続することができる。マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）１０６は構成可能な論理回路１０４に接続することができる。同様に、第三送受信機１１０及び第四送受信機１１６は通信バス１５０に接続することができる。構成可能な論理回路１１２は第三送受信機１１０及び第四送受信機１１６に接続することができる。ＭＣＵ１１４は構成可能な論理回路１１２に接続することができる。

送受信機１０２、１０８、１１０及び１１６は図２における詳しく説明した類似の構造および類似のコンポーネントを含むことができる。構成可能な論理回路１０４及び１１２は図３に示す類似のコンポーネントを含むことができる。

ＭＣＵ１０６及び１１４は図４に説明した類似の操作を実行するように構成することができる。

従来では、差動信号が通信バス１５０を介して一定の距離伝送された後、信号はインピーダンスのために減衰する。本開示の実施例は中間ノードを介した無遅延転送プロセスで、ノードとノードとの間の直列接続転送であり、それにより通信距離および通信ノードの数を効果的に増加させる。本開示に基づき、第一送受信機１０２は差動信号を受信する時、それは差動信号をデジタル信号に変換し、さらにデジタル信号を構成可能な論理回路１０４に伝送するように構成された。構成可能な論理回路１０４はさらにデジタル信号を第二送受信機１０８及びＭＣＵ１０６に伝送することができる。

構成可能な論理回路１０４はポート切り替え回路３０４を含むことができる。ポート切り替え回路３０４は第一送受信機及び第二送受信機の一つの送受信機によって変換されたデジタル信号にはデータを受信したと示す信号状態が変化したことを検出した時、別の送受信機の状態設定ピンに状態設定信号を提供することによりそれを送信状態として設定するように構成することができる。ポート切り替え回路３０４は第一送受信機及び第二送受信機の一つの送受信機によって変換されたデジタル信号にはデータ終了を示す信号状態が変化したと検出した時、別の送受信機の状態設定ピンに状態設定信号を提供することによりそれを受信状態として設定するように構成することができる。

ある実施例において、ＭＣＵ１０６はデジタル信号がそれに関連付けられたデバイス（例えば、外部コンピュータ）から送信された情報を運ぶか否かを判断するように構成された。例えば、ＭＣＵ１０６はデジタル信号に含まれる一つ又は複数のデバイス識別（ＩＤ）を抽出するか又は識別し、且つその中の一つのデバイス識別が関連付けデバイスのデバイスＩＤと一致するか否かを判断するように構成された。抽出又は識別されたデバイス識別における少なくとも一つは関連付けデバイスのデバイス識別と一致する場合、ＭＣＵ１０６はデジタル信号が関連付けデバイスの情報を運ぶと判断できる。

デジタル信号が関連付けデバイスの情報を運ぶと判断することに基づき、ＭＣＵ１０６はさらにデジタル信号に対して巡回冗長検査（ＣＲＣ）を行うように構成することができ、それによりデジタル信号が運ぶデータにエラーがあるかどうかを判断する。デジタル信号が巡回冗長検査を通過した場合、ＭＣＵ１０６はさらにデジタル信号を復号し、それにより関連付けデバイスの情報を抽出するように構成することができる。

他の実施例において、ＭＣＵ１０６はデジタル信号が関連付けデバイスの情報を運ばないと構成することができる。例えば、抽出されたデバイス識別は関連付けデバイスのデバイス識別と一致しない。ＭＣＵ１０６はデジタル信号を伝送し続けるように構成することができる。

複数の実施例において、第一送受信機１０２は通信バス１５０を継続的または定期的に監視するように構成することができ、それにより監視結果を生成し、通信バス１５０がビジーかどうかを示す。監視結果には通信バス１５０がビジー状態にあると指示する場合、ＭＣＵ１０６は構成可能な論理回路１０４により第一送受信機１０２に通信バス１５０を監視し続けるように指示構成することができ、且つ所定の期間後に別の監視結果を生成する。構成可能な論理回路１０４はデジタル信号を一時的保存してもよい。監視結果は通信バス１５０がアイドルであると指示する場合、ＭＣＵ１０６は構成可能な論理回路１０４のポート切り替えスイッチ回路にデジタル信号を第一送受信機１０２と第二送受信機１０８との間の転送を実行することに伝送するように構成することができる。第二送受信機１０８はデジタル信号を差動信号に変換し、且つ差動信号を通信バス１５０に送信するように構成することができる。プログラマブルロジック回路は複数のロジックデバイスで構成され、信頼性が高く、応答速度が速いという特徴を有し、したがってデータの処理及び転送時に適用される。各ノード例えばｈｏｐホップの通信遅延が低く、遅延は例えば１ｕｓより小さい。

他の実施例から示すように、生の差動信号は第四送受信機１１６から第一送受信機１０２に伝送することができる。

図２は有線ネットワークにおいて実現するデータ伝送の送受信機１０２の実施例図である。上記のように、他の送受信機１０８、１１０及び１１６は類似の構造の類似のコンポーネントを含むことができる。図２に示すとおり、第一送受信機１０２は一つ又は複数の通信ポート２０２を含むことができる。通信ポート２０２を通信バス１５０に接続することができ、それにより通信バス１５０の差動信号を受信するか又は通信バス１５０に差動信号を送信する。さらに通信ポート２０２を構成可能な論理回路１０４に接続することができる。

また、第一送受信機１０２は信号変換器２０４を含むことができる。信号変換器２０４は通信バス１５０から受信された差動信号をデジタル信号に変換するように構成された。デジタル信号は通信ポート２０２を介して構成可能な論理回路１０４に伝送することができる。他の実施例において、信号変換器２０４は構成可能な論理回路１０４から受信されたデジタル信号を差動信号に変換するように構成することができる。差動信号は通信ポート２０２を介して通信バス１５０に伝送することができる。

図３は有線ネットワークにおいてデータ伝送を実現する構成可能な論理回路の実施例図である。上記のように、他の構成可能な論理回路（例えば構成可能な論理回路１１２）は類似の構造の類似のコンポーネントを含むことができる。図に示すとおり、構成可能な論理回路１０４は第一送受信機１０２及び第二送受信機１０８に接続された一つ又は複数のポート３０２を含むことができる。構成可能な論理回路１０４はさらにデータポート３０２に接続されたポート切り替え回路３０４を含むことができる。ポート切り替え回路３０４はデータポートの接続を制御するように構成することができる。例えば、ポート切り替え回路３０４は送受信機を送信状態又は受信状態として設定するように構成された。ポート切り替え回路３０４はさらにＭＣＵ１０６に接続されるか及び／又はＭＣＵ１０６によって制御することができる。

複数の実施例に示すとおり、第一送受信機１０２はデータポート３０２を介して構成可能な論理回路１０４に変換されたデジタル信号を伝送するように構成することができる。構成可能な論理回路１０４はデータポート３０２を介して第二送受信機１０８にデジタル信号を伝送するように構成することができる。

図４は有線ネットワークにおいてデータ伝送を実現するマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）１０６の実施例図である。図に示すとおり、ＭＣＵ１０６はメモリ４０２を含むことができる。メモリ４０２はデジタル信号、監視結果、巡回冗長検査アルゴリズム、命令及びＭＣＵ１０６の操作に関連付けられた他のデータ／情報を保存するように構成された。

ＭＣＵ１０６はそれぞれ複数の操作を実行するように構成された複数のコンポーネントのプロセッサ４０４を含むことができる。本文における用語「コンポーネント」又は「モジュール」はシステムを構成するコンポーネントの一つであってもよく、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその任意の組み合わせである可能性があり、且つ他のコンポーネント又はモジュールに分ける可能性がある。

複数の実施例に示すとおり、プロセッサ４０４は信号分析器４０６を含むことができる。信号分析器４０６は第一送受信機１０２から受信されたデジタル信号がＭＣＵ１０６に関連付けられたデバイスの情報を運ぶか否かを判断するように構成することができる。例えば、信号分析器４０６はデジタル信号に含まれる一つ又は複数のデバイス識別（ＩＤ）を抽出するか又は識別し、且つその中の一つのデバイス識別が関連付けデバイスのデバイスＩＤと一致するか否かを判断するように構成することができる。抽出又は識別されたデバイス識別の少なくとも一つが関連付けデバイスのデバイス識別と一致する場合、信号分析器４０６はデジタル信号が関連付けデバイスの情報を運ぶと判断することができる。

複数の実施例において、プロセッサ４０４は巡回冗長検査（ＣＲＣ）モジュール４０８を含むことができ、それはデジタル信号がＭＣＵ１０６に関連付けられたデバイスの情報を運ぶと判断することに基づいてデジタル信号が運ぶデータにエラーがあるかどうかを判断し、デジタル信号にＣＲＣを実行するように構成された。デジタル信号が巡回冗長検査を通過した場合、ＭＣＵ１０６の一つのデコーダ４１０はさらにデジタル信号を復号するように構成することができ、それにより関連付けデバイスの情報を抽出する。

プロセッサ４０４はさらに伝送コントローラ４１２を含むことができる。例えば、信号分析器４０６はデジタル信号に関連付けデバイスの情報を運ばないと判断する時、伝送コントローラ４１２はデジタル信号の伝送を制御するように構成することができる。

複数の実施例において、第一送受信機１０２は通信バス１５０を継続的または定期的に監視するように構成することができ、それにより監視結果を生成し、監視結果で通信バス１５０がビジーかどうかを示す。監視結果は通信バス１５０がビジーであると指示する場合、伝送コントローラ４１２は構成可能な論理回路を介して第一送受信機１０２に通信バス１５０を監視し続けるように構成することができ、且つ所定の期間後に別の監視結果を生成する。デジタル信号は構成可能な論理回路に一時的保存することができる。監視結果は通信バス１５０がアイドルであると指示する場合、伝送コントローラ４１２はポート切り替え回路３０４に第一送受信機１０２と第二送受信機１０８との間のデジタル信号転送を実行するように構成することができる。第二送受信機１０８はデジタル信号を差動信号に変換し、且つ差動信号を通信バス１５０に送信するように構成することができる。

図５は有線ネットワークデータ伝送の実施例方法５００のプロセス実施例図である。実施例の方法５００は図１−４に説明した一つ又は複数のコンポーネントによって実行することができる。

ブロック５０２において、実施例の方法５００は通信バスに接続された第一送受信機を介して通信バスからの第一差動信号を受信することを含む。例えば、第一送受信機１０２は通信バス１５０に接続することができ、且つ通信バス１５０から差動信号を受信するように構成することができる。

ブロック５０４において、実施例の方法５００は第一送受信機を介して第一差動信号をデジタル信号に変換することを含むことができる。例えば、第一送受信機１０２は差動信号を受信する時、第一送受信機１０２の信号変換器２０４は差動信号をデジタル信号に変換し、さらにデジタル信号を構成可能な論理回路１０４に送信するように構成することができる。

ブロック５０６において、実施例の方法５００は第一送受信機に通信接続された構成可能な論理回路を介して第一送受信機からのデジタル信号を受信することを含むことができる。例えば、構成可能な論理回路１０４は第一送受信機１０２に通信接続され、且つデータポート３０２を介して第一送受信機１０２からデジタル信号を受信するように構成された。

ブロック５０８において、実施例の方法５００は構成可能な論理回路を介してデジタル信号を第二送受信機及びマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）、例えばＭＣＵ１０６に伝送することを含むことができる。

ブロック５１０において、実施例の方法５００は第二送受信機を介してデジタル信号を第二差動信号に変換することを含むことができる。例えば、第二送受信機１０８はデジタル信号を差動信号に変換するように構成することができる。

ブロック５１２において、実施例の方法５００は第二送受信機を介して通信バスに第二差動信号を送信することを含むことができる。例えば、第二送受信機１０８は通信バス１５０に差動信号を送信するように構成することができる。

ブロック５１４において、実施例の方法５００はＭＣＵを介してデジタル信号がＭＣＵと関連付けられたデバイスの情報を運ぶか否かを判断することを含むことができる。例えば、ＭＣＵ１０６の信号分析器４０６は第一送受信機１０２から受信されたデジタル信号がＭＣＵ１０６と関連付けられたデバイスの情報を運ぶか否かを判断するように構成することができる。例えば、信号分析器４０６はデジタル信号に含まれる一つ又は複数のデバイス識別（ＩＤ）を抽出するか又は識別し、且つその中の一つのデバイス識別が関連付けデバイスのデバイスＩＤと一致するか否かを判断するように構成された。抽出又は識別されたデバイス識別の少なくとも一つが関連付けデバイスのデバイス識別と一致する場合、信号分析器４０６はデジタル信号が関連付けデバイスの情報を運ぶと判断することができる。

ブロック５１６において、実施例の方法５００はＭＣＵによってデジタル信号がＭＣＵと関連付けられたデバイスの情報を運ばないと判断することに基づいて構成可能な論理回路にデジタル信号を通信バスに接続された第一送受信機及び第二送受信機に送信するように指示する。例えば、監視結果は通信バス１５０がアイドルであると指示する場合、伝送コントローラ４１２は構成可能な論理回路１０４のポート交換回路３０４に第一送受信機の状態設定ピン及び第二送受信機の状態設定ピンに状態設定信号を提供するように指示し、それにより第一送受信機の状態設定ピン及び第二送受信機の状態設定ピンを送信状態として設定するように構成することができる。

ブロック５１８において、実施例の方法５００は第一送受信機を介してデジタル信号を第二差動信号に変換することを含むことができる。例えば、第一送受信機１０２はデジタル信号を差動信号に変換するように構成することができる。

ブロック５２０において、実施例の方法５００は第一送受信機を介して通信バスに第二差動信号を送信することを含むことができる。例えば、第一送受信機１０２は通信バス１５０に差動信号を送信するように構成することができる。

ブロック５２２において、実施例の方法５００は第二送受信機を介してデジタル信号を第二差動信号に変換することを含むことができる。例えば、第二送受信機１０８はデジタル信号を差動信号に変換するように構成することができる。

ブロック５２４において、実施例の方法５００は第二送受信機を介して通信バスに第二差動信号を送信することを含むことができる。例えば、第二送受信機１０８は通信バス１５０に差動信号を送信するように構成することができる。

上記図面に説明された処理又は方法はハードウェア（例えば、回路、特定の論理等）、ファームウェア、ソフトウェア（例えば、非一時コンピュータ読み取り可能な媒体に外部化されたソフトウェア）又は上記両者の組合せの処理論理によって実行できる。以上の特定の順番は該プロセス又は方法を説明したが、理解すべきであるように、説明された複数の操作は異なる順番に実行することもできる。また、複数の操作は順番に実行することなく、同時に実行することができる。

以上の説明において、ある例示的な実施形態を参照して本開示の各実施例を説明した。添付の特許請求の範囲によって本開示のより幅広い精神及び範囲内のものである場合、各実施例に対して様々な修正を行うことができる。それに従って、説明及び図面は制限性ではなく、例示的だけであると理解すべきである。理解すべきであるように、開示されたプロセスにおけるステップの特定の順番又はレベルは例示的な手段の説明である。設計の好みに基づき、理解できるように、プロセスにおけるステップの特定の順番又はレベルを改めて配列することができる。また、複数のステップは組合せられるか又は省略できる。添付された方法請求項はサンプル順番に各ステップの元素を呈し、且つ呈した特定の順番又はレベルに限定されたと意味しない。

上記説明を提供することは当業者に本文に記載の各態様を実践させるためである。これらの態様の様々な修正は当業者に対して明らかであり、且つ本文の限定された一般的原理は他の態様に応用することができる。したがって、請求項は本文に示す態様に限定せず、言語請求項と一致するすべての範囲を与えるべきであり、ここで、特に説明しない限り、奇数形式の元素は「一つ且つ一つのみ」を指すことではなく、「一つ又は複数」を指す。特に説明しない限り、用語「複数」は「一つ又は複数」を指す。当業者の既知又はこの後に知っている本文に記載の各態様の要素のすべての構造及び機能上の同等物はいずれも参照により本明細書に明示的に組み込まれ、且つ特許請求の範囲によってカバーすることが意図される。また、ここで開示されたいかなる内容はこの開示が請求項において明確に述べているか否かにもかかわらず、いずれも公衆に捧げつもりはない。連語「に用いられ」を使用して請求項の要素を明確に述べていない限り、請求項の要素は手段と機能として説明すべきではない。

また、用語「又は」は排他的な「または」ではなく含まれた「又は」を意味する。即ち、特に別に説明しない限り、又はコンテキストから明確にわからない限り、連語「ＸはＡ又はＢを用いて」はいかなる自然の含みを示すことを意味する。即ち、連語「ＸはＡまたはＢを雇い」とは以下のいずれか一つの場合を指す：ＸがＡを雇い、ＸがＢを雇い、又はＸがＡ及びＢを雇う。また、本出願及び添付の特許請求の範囲に使用する冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、特に説明しない限り又はコンテキストに奇数形式として明らかに指示しない限り、そうでない場合に「一つ又は複数」として説明すべきである。

Claims (20)

1. データ伝送システムであって、それは通信バスを介して直列に接続された複数のノードを含み、前記複数のノードの１つは
   通信バスに接続された第一送受信機及び第二送受信機であって、通信バスから差動信号を受信し且つ差動信号をデジタル信号に変換し、及びデジタル信号を差動信号に変換し且つ差動信号を通信バスに伝送するように構成されたものと、
   マイクロコントローラユニットであって、デジタル信号の分析と処理に構成されたものと、及び
   前記第一送受信機と前記第二送受信機及び前記マイクロコントローラユニットに接続された構成可能な論理回路であって、第一送受信機及び第二送受信機の１つからデジタル信号を受信し且つ別の送受信機及びマイクロコントローラユニットに転送するように構成されたものとを含むことを特徴とする。
2. ここで、構成可能な論理回路はポート切り替え回路を含み、第一送受信機及び第二送受信機の１つによって変換されたデジタル信号にはデータが受信されたと示す信号状態が変化したと検出した場合、別の送受信機の状態設定ピンに状態設定信号を提供することによりそれを送信状態として設定するように構成された請求項１に記載のデータ伝送システム。
3. ここで、構成可能な論理回路はポート切り替え回路を含み、第一送受信機及び第二送受信機の１つによって変換されたデジタル信号にはデータ終了を示す信号状態が変化したと検出したとき、別の送受信機の状態設定ピン状態設定信号を提供することによりそれを受信状態として設定するように構成された請求項１または２に記載のデータ伝送システム。
4. ここで、ＭＣＵはデジタル信号に含まれた一つ又は複数のデバイスＩＤに基づいて該デジタル信号がＭＣＵに関連付けられているデバイス情報を運ぶか否かを判断するように構成された請求項１に記載のデータ伝送システム。
5. ここで、ＭＣＵはデジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶか否かを判断し、及び
   デジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶと判断した場合、該デジタル信号に巡回冗長検査（ＣＲＣ）を実行するように構成された請求項１に記載のデータ伝送システム。
6. ここで、ＭＣＵはデジタル信号がＣＲＣを通過したと判断した場合、該デジタル信号を復号するように構成された請求項５に記載のデータ伝送システム。
7. ここで、第一送受信機は通信バスを監視し且つ監視結果を生成するように構成された請求項１に記載のデータ伝送システム。
8. ここで、ＭＣＵは構成可能な論理回路を介して第一送受信機の監視結果を取得し、監視結果に応じて通信バスが「ビジー」状態であるか否かを判断し、及び
   通信バスが「ビジー」状態ではないと判断した場合、構成可能な論理回路のポート切り替え回路に、第一送受信機と第二送受信機との間の転送を実行するように指示する請求項７に記載のデータ伝送システム。
9. ここで、ＭＣＵは通信バスが「ビジー」状態にあると判断した場合、構成可能な論理回路のポート切り替え回路に、第一送受信機と第二送受信機との間の転送を停止するように指示し且つ構成可能な論理回路を介して第一送受信機に通信バスを監視し続けるように指示する請求項８に記載のデータ伝送システム。
10. 通信バスに接続された第一送受信機によって通信バスからの第一差動信号を受信することと、
    第一送受信機によって第一差動信号をデジタル信号に変換することと、
    通信上には、第一送受信機に接続された構成可能な論理回路によって第一送受信機からのデジタル信号を受信することと、
    構成可能な論理回路を介してデジタル信号をマイクロコントローラユニット及び第二送受信機に伝送し、第二送受信機によってデジタル信号を第二差動信号に変換し、且つ第二送受信機によって通信バスに第二差動信号を伝送することと、
    ＭＣＵを介してデジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶか否かを判断し、デジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶと判断した場合、デジタル信号を処理することとを含む有線ネットワークのデータ伝送方法。
11. ＭＣＵによってデジタル信号に含まれた一つ又は複数のデバイスＩＤに基づいて該デジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶか否かを判断するという判断ステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
12. デジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶと判断した場合、ＭＣＵによって該デジタル信号に巡回冗長検査（ＣＲＣ）を実行するという実行ステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
13. デジタル信号がＣＲＣを通過したと判断した場合、ＭＣＵによって該デジタル信号を復号するという復号ステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
14. 第一送受信機によって通信バスを監視し且つ監視結果を生成するという監視ステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
15. ＭＣＵによって構成可能な論理回路を介して第一送受信機の監視結果を取得し、監視結果に基づいて通信バスが「ビジー」状態であるか否かを判断し、
    通信バスが「ビジー」状態ではないと判断した場合、ＭＣＵによって構成可能な論理回路のポート切り替え回路に、第一送受信機と第二送受信機との間の転送を実行するように指示するという判断ステップをさらに含む請求項１４に記載の方法。
16. 通信バスが「ビジー」状態にあると判断した場合、ＭＣＵによって構成可能な論理回路のポート切り替え回路に、第一送受信機と第二送受信機との間の転送を停止するように指示し且つ構成可能な論理回路を介して第一送受信機に通信バスを監視し続けるように指示するという指示をさらに含む請求項１５に記載の方法。
17. デジタル信号に含まれた一つ又は複数のデバイスＩＤに基づいて第一送受信機から受信されたデジタル信号がマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）に関連付けられたデバイス情報を運ぶか否かを判断するためのコードと、
    デジタル信号がＭＣＵに関連付けられたデバイス情報を運ぶと判断した場合、該デジタル信号に巡回冗長検査（ＣＲＣ）を実行するためのコードと、及び
    デジタル信号がＣＲＣを通過したと判断した場合、該デジタル信号を復号するためのコードとを含むコンピュータ実行可能コードを格納してデータ伝送用の非一時的なコンピュータ可読媒体。
18. 第一送受信機から生成された監視結果に基づいて通信バスが「ビジー」状態であるか否かを判断するためのコードをさらに含む請求項１７に記載のコンピュータ実行可能コードを格納してデータ伝送用の非一時的なコンピュータ可読媒体。
19. 通信バスが「ビジー」状態ではないと判断した場合、ポートスイッチ回路に、第一送受信機と第二送受信機との間の転送を実行するように指示するためのコードをさらに含む請求項１８に記載のコンピュータ実行可能コードを格納してデータ伝送用の非一時的なコンピュータ可読媒体。
20. 通信バスが「ビジー」状態にあると判断した場合、構成可能な論理回路のポート切り替え回路に、第一送受信機と第二送受信機との間の転送を停止するように指示し且つ構成可能な論理回路を介して第一送受信機に通信バスを監視し続けるように指示するコードをさらに含む請求項１８に記載のコンピュータ実行可能コードを格納してデータ伝送用の非一時的なコンピュータ可読媒体。

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