JPH1051515A - 通信異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない回路部品を付加することによって通信
異常であるタイムアウトを検出できる通信異常検出装置
を提供すること。 【解決手段】 シリアルデータの受信信号パルスのエッ
ジを検出するエッジ検出部３と、このエッジを起点とし
て所定の長さのパルスを生成するパルス生成部４と、こ
のパルスの有無を検出し異常検出信号を出力する異常検
出部５と、を備え、この異常検出部５を、前記パルスを
所定の期間受信しない場合に前記異常検出信号を出力さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロコンピュ
ータ応用装置間のシリアルデータ通信装置に適用される
通信異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、接続されたマイクロコンピュータ
応用装置（以下、マイコン応用装置と称する）間のシリ
アルデータ通信においては、マイコン応用装置における
不適切な通信ケーブルの終端処理、外来ノイズ及び通信
ケーブルの断線等によって通信データに異常が生ずるこ
とがある。そして、マイコン応用装置システムの安定動
作確保のためにこの通信異常を検出するのを目的とし、
例えばＲＳ−２３２Ｃの調歩同期式回路を有するものに
おいては、図５に示すような回路が用いられ通信異常の
検出がなされている。

【０００３】この通信異常検出は、シリアルデータ通信
のシリアルデータの受信間隔が長いときにタイムアウト
エラー処理を行い、マイクロコンピュータ（以下、マイ
コンと称する）に設けられているリセット回路に向けて
割り込み処理を行って異常処理を行うもので、マイコン
６と、所定の時間間隔のパルス入力によりマイコン６の
暴走状態を検知する暴走検知回路ＷＤ（以下、ウオッチ
ドック回路と称する）と、によってなされる。そして、
（ａ）のマイコン応用装置間は、通信線としての、送信
線Ｔ、受信線Ｒ及びグランド線Ｇの３本の接続線によっ
て接続され、マイコン６は、内部に、調歩式シリアル通
信を行うためのシリアル通信部６ａと、時間計測のため
のタイマ回路６ｂと、マイコンの正常動作時に所定の時
間間隔にて外部にパルス信号を出力するパルス生成回路
６ｃと、を有している。シリアル通信部６ａにおいて
は、シリアル通信の通信データの入出力のタイミングと
通信信号としてのパルスは、図示していない基準クロッ
ク発生部からのクロック信号を分周することによって生
成されるタイミングパルス信号に同期している。

【０００４】次に、ソフトウエアプログラムにおける上
記の通信異常検出のタイムアウトエラー処理を、図６
（ａ）に基づいて説明する。まず、データを受信したと
きにタイマを起動させる。次いで、次のデータを受信し
たときに、前記タイマによるタイマカウンタ値をクリア
するとともにパルス生成回路６ｃからパルスを出力す
る。このカウンタ値は、マイコンの正常動作の確認とと
もに、プログラムにおいて常時所定の値以下であること
が監視され、所定の時間間隔にて外部にパルス信号が出
力される。そして、カウンタ値が所定の値を上回ったと
きにタイムアウトエラーとして判定されてパルスの出力
が停止され、このパルス出力停止がウオッチドック回路
ＷＤによって検知される。そして、マイコン６のリセッ
ト回路に向けてリセット出力され、マイコンがリセット
される。

【０００５】また、図５の（ｂ）に示す、通信線として
の送信線Ｔ、受信線Ｒ、グランド線Ｇ及び制御線Ｃの４
本の接続線を備える場合は、例えば、正常に送受信がな
されている場合には制御線Ｃにアクティブ状態としての
例えば５Ｖを出力し、通信異常があった場合には非アク
ティブ状態として制御線Ｃへの出力を停止する。そし
て、図６（ｂ）に示すように、タイマを起動させ、所定
の時間（ｔ）毎に制御線Ｃの出力を監視することによっ
てタイムアウトエラーや、制御線Ｃへの出力変化のエッ
ジを検出して非アクティブ状態を検出し、通信異常の検
出を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の通信
異常検出装置においては、通信異常を検出するためにマ
イコンの内部のタイマを常時起動させておく必要があ
る。従って、高速な動作が要求される例えば機械装置の
緊急停止動作を行う場合においては、マイコンのソフト
ウエアプログラムが複雑な処理を行う必要があった。ま
た、マイコン内部のシリアル通信部には受信信号のビッ
ト単位の受信信号エラー処理が設けられているが、上記
のタイムアウトエラー処理は、通信回線の断線及び短絡
の検出とともに所定のソフトウエアプログラムによって
行われるものである。従って、通信機能を有するマイコ
ン応用装置の開発において、ソフトウエアプログラム開
発の負担となっていた。

【０００７】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、少ない回路部品を付加す
ることによって通信異常であるタイムアウトを検出でき
る通信異常検出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の通信異常検出装置は、シリアルデー
タの受信信号パルスのエッジを検出するエッジ検出部
と、このエッジを起点として所定の長さのパルスを生成
するパルス生成部と、このパルスの有無を検出し異常検
出信号を出力する異常検出部と、を備え、この異常検出
部を、前記パルスを所定の期間受信しない場合に前記異
常検出信号を出力するようなしている。これにより、シ
リアルデータの受信信号パルスのエッジを検出するエッ
ジ検出部と、このエッジを起点として所定の長さのパル
スを生成するパルス生成部と、このパルスの有無を検出
し異常検出信号を出力する異常検出部と、を有して、こ
の異常検出部が前記パルスを所定の期間受信しない場合
に前記異常検出信号を出力するものとなる。

【０００９】また、請求項２記載の通信異常検出装置
は、請求項１記載の異常検出部は、前記パルスとともに
マイクロコンピュータの正常動作状態を監視するウオッ
チドック回路からの出力パルスの有無を検出することと
している。これにより、異常検出部が前記パルスととも
にマイクロコンピュータ応用装置の正常動作状態を監視
するウオッチドック回路からの出力パルスの有無を検出
するものとなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の通信異常検出装置
の第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて、第２の
実施の形態を図３及び図４に基づいて、それぞれ説明す
る。

【００１１】［第１の実施の形態］図１は、第１の実施
の形態の通信異常検出装置の構成図である。図２は、図
１に示す通信異常検出装置のタイミングチャートであ
る。

【００１２】この通信異常検出装置２は、マイコン応用
装置間１、１の間のシリアルデータ通信の異常を検出す
る通信異常検出装置であって、エッジ検出部３と、パル
ス生成部４と、異常検出部５とを備えている。そして、
エッジ検出部３が、例えばマイコン応用装置１、１間を
接続している、通信線としての送信線Ｔと、受信線Ｒ
と、グランド線Ｇとの３つの線の、受信線Ｒに接続さ
れ、マイコン６に向けて異常検出部５の異常検出信号が
出力される。

【００１３】エッジ検出部３は、シリアルデータの受信
信号パルスのエッジを検出するもので、受信信号パルス
の立ち上がりあるいは立ち下がりのエッジを検出し出力
のＨｉｇｈ（Ｈ）、Ｌｏｗ（Ｌ）レベルを変化する。

【００１４】パルス生成部４は、エッジ検出部３によっ
て検出されたエッジを起点として所定の長さのパルスを
生成するもので、例えばモノステートマルチバイブレー
タによって形成されている。そして、図２に示すよう
に、エッジ検出部３の出力レベルが変化したときに、所
定の長さＴ１を持っているパルス信号Ｐ１を出力する。

【００１５】異常検出部５は、前記パルス発生部４から
出力されるパルスＰ１の有無を検出し異常検出信号を出
力するもので、図２に示すように、パルス発生部４から
出力されるパルスが継続して入力されるときに正常状態
としてＨを出力し、所定期間パルスが受信されないとき
に異常状態の検出信号としてＬを出力する。

【００１６】次に、以上説明した通信異常検出装置２の
動作について説明する。まず、データ信号の受信時にエ
ッジ検出部３が受信信号のエッジを検出するとパルス生
成部４によって例えば、所定の長さＴ１のパルスＰ１が
異常検出部５に向けて出力される。そして、このパルス
Ｐ１は、マイコン６のシリアル通信部６ａによって正常
な通信がなされているときは受信データの到着が検知さ
れることによって継続し出力され、異常検出部５は、継
続してＨを出力する。一方、通信異常によって、受信信
号の到着が検知できない場合、最後に出力されたパルス
Ｐ１を受信した後の所定の期間Ｔ２の間受信できない場
合に異常検出部５はＬレベルを出力する。

【００１７】以上説明した通信異常検出装置２による
と、シリアルデータの受信信号パルスのエッジを検出す
るエッジ検出部３と、このエッジを起点として所定の長
さＴ１のパルスＰ１を生成するパルス生成部４と、この
パルスＰ１の有無を検出し異常検出信号を出力する異常
検出部５と、を有して、この異常検出部５が前記パルス
Ｐ１を所定の期間Ｔ２受信しない場合に前記異常検出信
号としてＬを出力するものとなるので、少ない回路部品
を付加することによって通信異常であるタイムアウトを
検出できる。その結果、マイコンのソフトウエアプログ
ラムにおいて、この通信異常検出装置の出力を常時参照
するのみによって通信異常の検出ができ、簡単なソフト
ウエアプログラムの処理によって通信異常の検出ができ
ることとなる。

【００１８】［第２の実施の形態］図３は、第２の実施
の形態の通信異常検出装置の構成図である。図４は、図
３に示す通信異常検出装置のタイミングチャートであ
る。この通信異常検出装置は、異常検出部５への信号入
力の構成のみが第１の実施の形態と異なるもので、他の
構成部位は第１の実施の形態のものと同一である。

【００１９】このものの異常検出部５は、前記パルスＰ
１とともにマイコン応用装置１のマイコン６の正常動作
状態を監視するウオッチドック回路ＷＤからの出力パル
スＰ２の有無を検出する。そして、ウオッチドック回路
ＷＤからの出力は、このものにおいては、パルス生成部
４からの出力とともにＡＮＤ回路７を介して入力され
る。

【００２０】次に、以上説明した通信異常検出装置２の
動作について説明する。まず、データ信号の受信時にエ
ッジ検出部３が受信信号のエッジを検出するとパルス生
成部４によって例えば、所定の長さＴ１のパルスＰ１が
ＡＮＤ回路７に向けて出力される。そして、このパルス
Ｐ１は、マイコン６のシリアル通信部６ａによって正常
な通信がなされているときは受信データの到着が検知さ
れることによって継続し出力される。そして、このパル
スＰ１と、ウオッチドック回路ＷＤからの出力パルスＰ
２とがＡＮＤ回路７によって演算され、異常検出部５に
向けて演算出力が継続して入力されて異常検出部５は、
継続してＨを出力する。一方、通信異常によって、受信
信号の到着が検知できない場合、最後に出力されたパル
スＰ１がＬに変化した以降はパルス生成部４からＡＮＤ
回路７への出力はＬレベルの状態を継続し、ＡＮＤ回路
７から異常検出部５に向けて演算出力がＬレベルの状態
を継続する。そしてこの出力のＬレベルが所定の期間Ｔ
３の間継続した場合に異常検出部５はＬレベルを出力す
る。

【００２１】以上説明した通信異常検出装置によると、
異常検出部５が前記パルスとともにマイコン応用装置の
正常動作状態を監視するウオッチドック回路ＷＤからの
出力パルスの有無を検出するものとなるので、マイコン
６の正常動作とともにシリアル通信部６ａの異常動作に
よる通信異常を検出することによって、より確実に異常
検出できる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の通信異常検出装置は、シ
リアルデータの受信信号パルスのエッジを検出するエッ
ジ検出部と、このエッジを起点として所定の長さのパル
スを生成するパルス生成部と、このパルスの有無を検出
し異常検出信号を出力する異常検出部と、を有して、こ
の異常検出部が前記パルスを所定の期間受信しない場合
に前記異常検出信号を出力するものとなるので、少ない
回路部品を付加することによって通信異常であるタイム
アウトを検出できる。その結果、マイコンのソフトウエ
アプログラムにおいて、この通信異常検出装置の出力を
常時参照するのみによって通信異常の検出ができ、簡単
なソフトウエアプログラムの処理によって通信異常の検
出ができることとなる。

【００２３】また、請求項２記載の通信異常検出装置
は、請求項１記載のものの効果に加え、異常検出部が前
記パルスとともにマイクロコンピュータ応用装置の正常
動作状態を監視するウオッチドック回路からの出力パル
スの有無を検出するものとなるので、マイコンの正常動
作とともにシリアル通信部の異常動作による通信異常を
検出することによって、より確実に異常検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の通信異常検出装置
の構成図である。

【図２】図１に示す通信異常検出装置のタイミングチャ
ートである。

【図３】第２の実施の形態の通信異常検出装置の構成図
である。

【図４】図３に示す通信異常検出装置のタイミングチャ
ートである。

【図５】従来例のマイクロコンピュータ応用装置の構成
図である。

【図６】従来例の通信異常検出のタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ応用装置 ２ 通信異常検出装置 ３ エッジ検出部 ４ パルス生成部 ５ 異常検出部 ６ マイクロコンピュータ ＷＤ ウオッチドック回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯浅 裕明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 臼井 久視 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロコンピュータ応用装置間のシリ
   アルデータ通信の異常を検出する通信異常検出装置であ
   って、 シリアルデータの受信信号パルスのエッジを検出するエ
   ッジ検出部と、このエッジを起点として所定の長さのパ
   ルスを生成するパルス生成部と、このパルスの有無を検
   出し異常検出信号を出力する異常検出部と、を備え、 この異常検出部を、前記パルスを所定の期間受信しない
   場合に前記異常検出信号を出力するようなしたことを特
   徴とする通信異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記異常検出部は、前記パルスとともに
   マイクロコンピュータの正常動作状態を監視するウオッ
   チドック回路からの出力パルスの有無を検出することを
   特徴とする請求項１記載の通信異常検出装置。