WO2021141008A1 - 通信装置、産業機械及び通信方法 - Google Patents

Abstract

通信品質の的確な評価に資する通信装置、産業機械及び通信方法を提供する。シリアル信号（Ｄ）を受信する受信部（１０４）と、シリアル信号の１ビットの周期である第１周期（ΔＴ１）よりも短い第２周期（ΔＴ２）でシリアル信号をサンプリングすることにより、シリアル信号の１ビットに対応する信号列（ＳＳ）を取得する信号列取得部（１１０）と、を備える。

Description

通信装置、産業機械及び通信方法

　本発明は、通信装置、産業機械及び通信方法に関する。

　特開２０１６－２０１６８７号公報には、シリアル通信によって受信したシリアルデータの位相差を検出する位相検出回路と、位相検出回路が検出した位相差が予め設定された閾値を超えたか否かを判定して判定信号を出力する位相判定回路とが備えられた制御システムが開示されている。ノイズ環境下でシリアルデータに外部ノイズが混入すると、当該シリアルデータに波形歪みが発生する。シリアルデータに波形歪みが発生した場合、当該シリアルデータを受信した位相検出回路は、通常時と比べて大きな位相差を検出し、当該位相差を位相データとして出力する。

　しかしながら、通信品質のより的確な評価に資する技術が待望されている。

　本発明の目的は、通信品質の的確な評価に資する通信装置、産業機械及び通信方法を提供することにある。

　本発明の一態様による通信装置は、シリアル信号を受信する受信部と、前記シリアル信号の１ビットの周期である第１周期よりも短い第２周期で前記シリアル信号をサンプリングすることにより、前記シリアル信号の１ビットに対応する信号列を取得する信号列取得部と、を備える。

　本発明の他の態様による産業機械は、上記のような通信装置を備える。

　本発明の他の態様による通信方法は、シリアル信号を受信する受信ステップと、前記シリアル信号の１ビットの周期である第１周期よりも短い第２周期で前記シリアル信号をサンプリングすることにより、前記シリアル信号の１ビットに対応する信号列を取得する信号列取得ステップと、を有する。

　本発明によれば、通信品質の的確な評価に資する通信装置、産業機械及び通信方法を提供することができる。

一実施形態による産業機械を示すブロック図である。 一実施形態による通信装置を示すブロック図である。 シリアル信号及びクロック信号の例を示すタイムチャートである。 シリアル信号のサンプリングの例を示すタイムチャートである。 図５Ａ～図５Ｃは、反転信号が生じている場合の例を示す図である。 信号列の先頭又は末尾に反転信号が生じている場合の例を示す図である。 図７Ａ～図７Ｃは、シリアル信号のサンプリング周期の設定の例を示すタイムチャートである。 一実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。 一実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

　本発明による通信装置、産業機械及び通信方法について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

　［一実施形態］
　一実施形態による通信装置、産業機械及び通信方法について図１～図９を用いて説明する。図１は、本実施形態による産業機械を示すブロック図である。本実施形態による産業機械１０としては、例えば、工作機械、ロボット等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

　図１に示すように、産業機械１０には、制御装置１２が備えられている。制御装置１２には、サーボアンプ１８と、制御部２０と、記憶部２２と、表示制御部２３とが備えられている。なお、制御装置１２には、これらの構成要素以外の構成要素も備えられているが、説明の簡略化のため、これらの構成要素以外の構成要素については省略する。なお、ここでは、サーボアンプ１８が産業機械１０に備えられている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、駆動モータとしてスピンドルモータが用いられている場合には、サーボアンプ１８の代わりにスピンドルアンプ等が用いられるようにしてもよい。

　制御部２０は、産業機械１０の全体の制御を司る。制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され得るが、これに限定されるものではない。

　記憶部２２には、例えば、不図示の揮発性メモリと、不図示の不揮発性メモリとが備えられている。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等が挙げられる。プログラム、データ等が、記憶部２２に記憶され得る。

　表示制御部２３は、後述する表示部２４に対する表示制御を行い得る。表示制御部２３は、制御部２０から供給される情報を、表示部２４の表示画面に表示し得る。

　産業機械１０には、サーボモータ１４が更に備えられている。サーボモータ１４は、サーボアンプ１８から供給される駆動電流によって駆動され得る。図１においては、１つのサーボモータ１４が図示されているが、産業機械１０には、複数のサーボモータ１４が備えられ得る。なお、ここでは、産業機械１０に駆動モータとしてサーボモータ１４が備えられている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、サーボモータ１４の代わりにスピンドルモータ等が用いられるようにしてもよい。

　サーボモータ１４には、エンコーダ（アブソリュートエンコーダ）１６が備えられている。エンコーダ１６は、サーボモータ１４の出力軸の回転位置を検知し得る。エンコーダ１６には、サーボアンプ１８に備えられた通信装置１００Ａとの間で通信を行うための通信装置１００Ｂが備えられている。通信装置１００Ｂは、サーボモータ１４の出力軸の回転位置を示す信号を、通信装置１００Ａに出力し得る。サーボモータ１４は、エンコーダ１６から出力される信号、即ち、通信装置１００Ｂから出力される信号に基づいて、フィードバック制御され得る。また、ここでは、エンコーダ１６としてアブソリュートエンコーダが用いられる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、エンコーダ１６としてインクリメンタルエンコーダが用いられるようにしてもよい。

　サーボアンプ（サーボドライバ）１８は、サーボモータ１４を回転駆動するための駆動電流をサーボモータ１４に供給し得る。サーボアンプ１８には、通信装置１００Ｂとの間で通信を行うための通信装置１００Ａが備えられている。通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間では、シリアル通信が行われ得る。かかるシリアル通信の規格としては、例えばＲＳ－４８５等が挙げられ得るが、これに限定されるものではない。

　制御装置１２には、表示部（表示装置）２４と、操作部２６とが接続され得る。表示部２４に備えられた不図示の表示画面には、産業機械１０に対する操作入力を行うための操作画面が表示され得る。また、表示部２４の表示画面には、後述する信号列取得部１１０（図２参照）によって取得される情報が表示され得る。また、表示部２４の表示画面には、後述する判定部１１２（図２参照）による判定結果を示す情報が表示され得る。表示部２４としては、液晶表示装置等が用いられ得るが、これに限定されるものではない。

　ユーザは、操作部２６を操作することによって、産業機械１０に対する操作入力を行い得る。操作部２６としては、マウス等が用いられ得るが、これに限定されるものではない。表示部２４にタッチパネルが備えられている場合には、当該タッチパネルは操作部２６として機能し得る。

　産業機械１０には、上記の構成要素以外の構成要素も備えられているが、ここでは、説明の簡略化のため、上記の構成要素以外の構成要素については説明を省略する。

　図２は、本実施形態による通信装置を示すブロック図である。

　通信装置１００Ａは、上述したように、サーボアンプ１８に備えられている。通信装置１００Ｂは、上述したように、エンコーダ１６に備えられている。なお、ここでは、通信装置１００Ａがサーボアンプ１８に備えられており、通信装置１００Ｂがエンコーダ１６に備えられている場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。

　通信装置１００Ｂには、送信部（送信回路）１０２が備えられている。通信装置１００Ｂには、送信部１０２以外の構成要素も備えられているが、図２においては、説明の簡略化のため、送信部１０２以外の構成要素が省略されている。

　通信装置１００Ａには、受信部（受信回路、トランシーバ）１０４が備えられている。受信部１０４は、送信部１０２から送信されるシリアル信号Ｄ、即ち、シリアルデータを受信し得る。

　通信装置１００Ａには、クロック信号生成部（クロック信号生成回路）１０６が更に備えられている。

　図３は、シリアル信号及びクロック信号の例を示すタイムチャートである。クロック信号生成部１０６は、図３に示すように、位相が互いに異なる複数のクロック信号ＣＬＫ１～ＣＬＫ８を生成し得る。例えば、クロック信号ＣＬＫ１は、不図示の水晶発振器等を用いて生成され得る。クロック信号（位相シフトクロック信号）ＣＬＫ２～ＣＬＫ８は、例えば、不図示の位相シフト回路（クロック位相シフト回路）を用いてクロック信号ＣＬＫ１から生成され得る。クロック信号一般について説明する際には、符号ＣＬＫを用い、個々のクロック信号について説明する際には、符号ＣＬＫ１～ＣＬＫ８を用いる。ここでは、８つのクロック信号ＣＬＫがクロック信号生成部１０６によって生成される場合を例に説明するが、クロック信号生成部１０６によって生成されるクロック信号ＣＬＫの数は８つに限定されるものではない。

　クロック信号ＣＬＫは、シリアル信号Ｄをサンプリングするために用いられ得る。ここでは、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりのタイミングで、シリアル信号Ｄがサンプリングされる場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。クロック信号ＣＬＫの立ち下がりのタイミングでシリアル信号Ｄがサンプリングされるようにしてもよい。複数のクロック信号ＣＬＫの周期は、互いに等しい。複数のクロック信号ＣＬＫは送信部１０２から供給されるシリアル信号Ｄに同期しているわけではない。クロック信号ＣＬＫの周期は、例えば、シリアル信号Ｄの１ビットの周期である第１周期ΔＴ１と同等に設定され得るが、これに限定されるものではない。ここでは、クロック信号ＣＬＫの周期が、シリアル信号Ｄの１ビットの周期である第１周期ΔＴ１と同等に設定されている場合を例に説明する。

　シリアル信号Ｄのサンプリング周期は、シリアル信号Ｄの１ビットの周期である第１周期ΔＴ１より短い第２周期ΔＴ２に設定される。第１周期ΔＴ１は、第２周期ΔＴ２の整数倍とする。ここでは、第１周期ΔＴ１を第２周期ΔＴ２の８倍とする場合を例に説明する。複数のクロック信号ＣＬＫの立ち上がりのタイミングは、第２周期ΔＴ２ずつずらされている。複数のクロック信号ＣＬＫは、第２周期ΔＴ２に対応する位相差を互いに有している。

　通信装置１００Ａには、決定部（決定回路）１０８が更に備えられている。決定部１０８と、後述する信号列取得部１１０と、後述する判定部１１２とは、１つ以上のプロセッサ（マイクロプロセッサ）によって構成され得るが、これに限定されるものではない。かかるプロセッサとしては、例えばＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を用い得る。決定部１０８は、複数のクロック信号ＣＬＫのうちのシリアル信号Ｄのエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫを基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定する。基準クロック信号ＲＣＬＫは、シリアル信号Ｄの１ビットに対応する部分をサンプリングする際のトリガとなるものである。上述したように、クロック信号生成部１０６によって生成される複数のクロック信号ＣＬＫは、互いに位相をずらしたものであり、シリアル信号Ｄに同期しているわけではない。シリアル信号Ｄの１ビットに対応する部分を的確にサンプリングすることを可能とするため、決定部１０８は、シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫを基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定する。図３に示す例においては、シリアル信号Ｄの立ち上がりエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫは、クロック信号ＣＬＫ７である。図３に示す例においては、クロック信号ＣＬＫ７が基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定される。

　シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫは、ジッタ等によって変動し得る。従って、基準クロック信号ＲＣＬＫを決定する際には、シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置する頻度が充分に高いクロック信号ＣＬＫ、より具体的には、かかる頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＣＬＫを、基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定することが好ましい。頻度閾値は、例えば８０％程度とすることができるが、これに限定されるものではない。例えば、シリアル信号Ｄの第ｎ番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫがクロック信号ＣＬＫ７であるものとする。シリアル信号Ｄの第ｎ＋１番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫがクロック信号ＣＬＫ７であるものとする。シリアル信号Ｄの第ｎ＋２番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫがクロック信号ＣＬＫ８であるものとする。シリアル信号Ｄの第ｎ＋３番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫがクロック信号ＣＬＫ７であるものとする。シリアル信号Ｄの第ｎ＋４番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫがクロック信号ＣＬＫ７であるものとする。頻度閾値が８０％である場合、当該頻度閾値以上となるクロック信号ＣＬＫはクロック信号ＣＬＫ７である。このような場合、決定部１０８は、クロック信号ＣＬＫ７を基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定し得る。

　なお、上記においては、シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置する頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＣＬＫを、基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置する頻度が最も高いクロック信号ＣＬＫを基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定するようにしてもよい。

　上述したように、クロック信号ＣＬＫの周期は、シリアル信号Ｄの１ビットの周期である第１周期ΔＴ１と同等に設定されている。このため、基準クロック信号ＲＣＬＫを頻繁に変更することは要しない。しかし、クロック信号ＣＬＫの周期と、シリアル信号Ｄの１ビットの周期との間には、若干の誤差が生じ得る。このため、基準クロック信号ＲＣＬＫとして過去に決定されたクロック信号ＣＬＫとは異なるクロック信号ＣＬＫが、シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置するようになることが生じ得る。このような場合には、決定部１０８は、シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置するようになったクロック信号ＣＬＫが、基準クロック信号ＲＣＬＫとして新たに決定される。このような基準クロック信号ＲＣＬＫの変更は、ある程度の頻度で生じ得る。

　通信装置１００Ａには、信号列取得部（信号列取得回路）１１０が更に備えられている。信号列取得部１１０は、複数のクロック信号ＣＬＫ信号に基づいて第２周期ΔＴ２でシリアル信号Ｄをサンプリングすることにより、シリアル信号Ｄの１ビットに対応する信号列ＳＳを取得する。即ち、信号列取得部１１０は、基準クロック信号ＲＣＬＫをトリガとして、複数のクロック信号ＣＬＫに基づいてシリアル信号Ｄをサンプリングする。

　図４は、シリアル信号のサンプリングの例を示すタイムチャートである。図４に示す例においては、シリアル信号Ｄの立ち上がりエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫは、クロック信号ＣＬＫ１である。このため、図４に示す例においては、クロック信号ＣＬＫ１が基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定される。図４に示す例においては、信号列取得部１１０は、基準クロック信号ＲＣＬＫ、即ち、クロック信号ＣＬＫ１をトリガとして、シリアル信号Ｄをサンプリングする。即ち、信号列取得部１１０は、クロック信号ＣＬＫ１の立ち上がりのタイミングｔ１で、シリアル信号Ｄをサンプリングする。基準クロック信号ＲＣＬＫによってシリアル信号Ｄをサンプリングすることにより得られる信号が、信号列ＳＳのうちの先頭の信号となる。この後、信号列取得部１１０は、クロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ３、ＣＬＫ４、ＣＬＫ５、ＣＬＫ６、ＣＬＫ７、ＣＬＫ８の各々の立ち上がりのタイミングｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８で、シリアル信号Ｄをサンプリングする。図４に示す例においては、いずれのタイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８においても、シリアル信号Ｄはハイレベル（Ｈ）、即ち、“１”である。こうして、シリアル信号Ｄの１ビットに対応する信号列ＳＳが信号列取得部１１０によって取得される。図４に示す例においては、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳは、“１１１１１１１１”である。

　信号列取得部１１０は、シリアル信号Ｄを構成する複数のビットの各々に対して、このような処理を繰り返し実行する。こうして、シリアル信号Ｄを構成する複数のビットの各々に対応する信号列ＳＳが順次取得される。信号列取得部１１０は、こうして取得した信号列ＳＳを判定部１１２に供給し得る。また、信号列取得部１１０は、こうして取得した信号列ＳＳを制御部２０に供給し得る。

　通信装置１００Ａには、判定部（判定回路）１１２が更に備えられている。判定部１１２は、信号列ＳＳに含まれる複数の信号のうちの多数を占める信号に基づいて、当該信号列ＳＳに対応するシリアル信号Ｄ、即ち、シリアル信号Ｄの１ビットの情報を判定する。例えば、判定部１１２は、信号列ＳＳに含まれる複数の信号のうちの過半数を占める信号に基づいて、当該信号列ＳＳに対応するシリアル信号Ｄを判定し得る。例えば、信号列ＳＳに含まれる信号の数が８個であり、“１”を示す信号が５個以上である場合には、“１”が過半数を占めている。このような場合、判定部１１２は、当該信号列ＳＳに対応するシリアル信号Ｄは“１”であると判定する。また、信号列ＳＳに含まれる信号の数が８個であり、“０”を示す信号が５個以上である場合には、“０”が過半数を占めている。このような場合、判定部１１２は、当該信号列ＳＳに対応するシリアル信号Ｄは“０”であると判定する。

　判定部１１２は、反転信号の数、即ち、反転信号数をカウントし得る。反転信号は、信号列ＳＳに含まれる複数の信号のうちの多数を占める信号に対して反転している信号である。図４に示す例においては、信号列ＳＳに含まれる複数の信号のうちの多数を示す信号は、“１”である。多数を示す信号“１”に対して反転している信号である反転信号は、“０”である。図４に示す例においては、判定部１１２は、反転信号数が０個であると判定する。判定部１１２は、こうして判定した反転信号数を制御部２０に供給し得る。

　判定部１１２は、反転信号の連続発生回数をカウントし得る。図４に示す例においては、判定部１１２は、反転信号の連続発生回数が０回であると判定する。判定部１１２は、こうして判定した反転信号の連続発生回数を制御部２０に供給し得る。

　図５Ａ～図５Ｃは、反転信号が生じている場合の例を示す図である。図５Ａは、ノイズの影響が比較的小さい場合、又は、ノイズの周波数が比較的高い場合に対応している。図５Ｂは、ノイズの影響が中程度である場合、又は、ノイズの周波数が中程度である場合に対応している。図５Ｃは、ノイズの影響が比較的大きい場合、又は、ノイズの周波数が比較的低い場合に対応している。

　図５Ａに示す例においては、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳは、“１１１０１１１１”である。このような場合、判定部１１２は、反転信号数が１個であると判定し、反転信号の連続発生回数が１回であると判定する。

　図５Ｂに示す例においては、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳは、“１１００１１１１”である。このような場合、判定部１１２は、反転信号数が２個であると判定し、反転信号の連続発生回数が２回であると判定する。

　図５Ｃに示す例においては、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳは、“１０００１１１１”である。このような場合、判定部１１２は、反転信号数が３個であると判定し、反転信号の連続発生回数が３回であると判定する。

　通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間の伝送路の長さが比較的長い場合等においては、シリアル信号Ｄの波形に鈍りが生じる場合がある。シリアル信号Ｄの波形に鈍りが生じた場合には、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳの先頭又は末尾において反転信号が生じ得る。また、シリアル信号Ｄの波形の鈍りが比較的大きい場合には、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳの先頭に反転信号が生じるのみならず、当該反転信号に連続するように反転信号が生じ得る。また、シリアル信号Ｄの波形の鈍りが比較的大きい場合には、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳの末尾に反転信号が生じるのみならず、当該反転信号に連続するように反転信号が生じ得る。判定部１１２は、信号列ＳＳの先頭又は末尾の反転信号、及び、信号列ＳＳの先頭又は末尾の反転信号に連続する反転信号を除外して、反転信号数をカウントする。即ち、判定部１１２は、ノイズに起因して生ずる反転信号については、反転信号数としてカウントする一方、シリアル信号Ｄの波形の鈍りに起因して生ずる反転信号については、反転信号数としてカウントしない。

　図６は、信号列の先頭又は末尾に反転信号が生じている場合の例を示す図である。図６に示す例においては、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳの先頭に反転信号が生じているのみならず、当該反転信号に連続して反転信号が生じている。また、図６に示す例においては、信号列取得部１１０によって取得される信号列ＳＳの末尾にも反転信号が生じている。

　図６に示す例においては、判定部１１２は、信号列取得部１１０によって取得された信号列ＳＳの先頭に位置する反転信号を除外して反転信号数をカウントする。また、図６に示す例においては、判定部１１２は、信号列取得部１１０によって取得された信号列ＳＳの先頭に位置する反転信号に連続する反転信号、即ち、信号列ＳＳのうちの２番目に位置する反転信号を除外して、反転信号数をカウントする。また、図６に示す例においては、判定部１１２は、信号列取得部１１０によって取得された信号列ＳＳの末尾に位置する反転信号を除外して反転信号数をカウントする。従って、図６に示す例においては、判定部１１２は、反転信号数が０個であると判定する。このように、判定部１１２は、シリアル信号Ｄの波形の鈍りに起因して生ずる反転信号については、反転信号数としてカウントしない。

　シリアル信号Ｄのサンプリング周期、即ち、第２周期ΔＴ２は、可変である。図７Ａ～図７Ｃは、シリアル信号のサンプリング周期の設定の例を示すタイムチャートである。図７Ａには、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を比較的大きく設定する場合の例が示されている。図７Ｂには、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を中程度に設定する場合の例が示されている。図７Ｃには、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を比較的小さく設定する場合の例が示されている。

　図７Ｃに示すように、シリアル信号Ｄが反転する期間が比較的短い場合、即ち、反転信号の連続発生回数が比較的小さい場合には、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を比較的小さく設定しなければ、反転信号を良好に検出し得ない。従って、シリアル信号Ｄが反転する期間が比較的短い場合には、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２は、比較的小さく設定することを要する。

　図７Ｂに示すように、シリアル信号Ｄが反転する期間が中程度の長さである場合、即ち、反転信号の連続発生回数が中程度である場合には、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を中程度に設定しても、反転信号を良好に検出し得る。従って、シリアル信号Ｄが反転する期間が中程度である場合には、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を、中程度に設定してもよい。シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を大きくすることは、処理負荷の低減、消費電力の低減等に寄与し得る。

　図７Ａに示すように、シリアル信号Ｄが反転する期間が比較的大きい場合、即ち、反転信号の連続発生回数が比較的大きい場合には、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を比較的大きく設定しても、反転信号を良好に検出し得る。従って、シリアル信号Ｄが反転する期間が比較的大きい場合には、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を、比較的大きく設定してもよい。上述したように、シリアル信号Ｄのサンプリング周期ΔＴ２を大きくすることは、処理負荷の低減、消費電力の低減等に寄与し得る。

　ユーザは、表示部２４の表示画面に表示される情報に基づいて、シリアル信号Ｄのサンプリング周期の調整を行い得る。例えば、表示部２４の表示画面には、信号列取得部１１０によって取得された信号列ＳＳ、判定部１１２によって判定された反転信号数、判定部１１２によって判定された反転信号の連続発生回数等が表示され得る。ユーザは、表示部２４に表示されたこれらの情報に基づいて、ノイズの影響の大きさ、ノイズの周波数、ノイズの頻度等を把握し得る。反転信号の連続発生回数が比較的小さい場合には、ユーザは、図７Ｃに示すように、シリアル信号Ｄのサンプリング周期を比較的小さく設定し得る。また、反転信号の連続発生回数が中程度である場合には、ユーザは、図７Ｂに示すように、シリアル信号Ｄのサンプリング周期を中程度に設定し得る。また、反転信号の連続発生回数が比較的大きい場合には、ユーザは、図７Ａに示すように、シリアル信号Ｄのサンプリング周期を比較的大きく設定し得る。

　ユーザは、表示部２４の表示画面に表示される情報に基づいて、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間の伝送路のルートを変更することもできる。例えば、図７Ａに示すように、反転信号の連続発生回数が比較的大きい場合には、ユーザは、ノイズの影響が比較的大きい可能性があることを把握し得る。このような場合、ユーザは、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間の伝送路のルートを変更してもよい。通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間の伝送路のルートを適宜変更することによって、ノイズの影響を受けにくい箇所に伝送路を配し得る。

　本実施形態による通信装置の動作の例について図８を用いて説明する。図８は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。基準クロック信号ＲＣＬＫを決定するための動作が図８には示されている。

　ステップＳ１において、受信部１０４が、シリアル信号Ｄを受信する。この後、ステップＳ２に遷移する。

　ステップＳ２において、決定部１０８が、複数のクロック信号ＣＬＫのうちのシリアル信号Ｄのエッジの直後に位置するクロック信号ＣＬＫを基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定する。シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置する頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＣＬＫを基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定し得るが、これに限定されるものではない。シリアル信号Ｄのエッジの直後に位置する頻度が最も高いクロック信号ＣＬＫを基準クロック信号ＲＣＬＫとして決定するようにしてもよい。

　こうして、図８に示す処理が完了する。

　本実施形態による通信装置の動作の例について図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。信号列の取得等の動作が図９には示されている。

　ステップＳ１１において、受信部１０４が、シリアル信号Ｄを受信する。この後、ステップＳ１２に遷移する。

　ステップＳ１２において、信号列取得部１１０が、基準クロック信号ＲＣＬＫをトリガとして、複数のクロック信号ＣＬＫに基づいてシリアル信号Ｄをサンプリングする。これにより、シリアル信号Ｄの１ビットに対応する信号列ＳＳが取得される。この後、ステップＳ１３に遷移する。

　ステップＳ１３において、判定部１１２は、信号列取得部１１０によって取得された信号列ＳＳにおける反転信号数をカウントする。この後、ステップＳ１４に遷移する。

　ステップＳ１４において、判定部１１２は、信号列取得部１１０によって取得された信号列ＳＳにおける、反転信号の連続発生回数を判定する。

　こうして、図９に示す処理が完了する。

　このように、本実施形態によれば、シリアル信号Ｄの１ビットの周期である第１周期ΔＴ１よりも短い第２周期ΔＴ２でシリアル信号Ｄをサンプリングすることにより、シリアル信号Ｄの１ビットに対応する信号列ＳＳを取得する。信号列ＳＳに基づいて、反転信号の発生態様、反転信号数、反転信号の連続発生回数等を把握し得るため、本実施形態によれば、通信品質の的確な評価に資することができる。

　本発明についての好適な実施形態を上述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

　例えば、上記実施形態では、通信装置１００Ａがサーボアンプ１８に備えられており、通信装置１００Ｂがエンコーダ１６に備えられている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。通信装置１００Ａ、１００Ｂは、様々な機器に備えられ得る。

　上記実施形態をまとめると以下のようになる。

　通信装置（１００Ａ）は、シリアル信号（Ｄ）を受信する受信部（１０４）と、前記シリアル信号の１ビットの周期である第１周期（ΔＴ１）よりも短い第２周期（ΔＴ２）で前記シリアル信号をサンプリングすることにより、前記シリアル信号の１ビットに対応する信号列（ＳＳ）を取得する信号列取得部（１１０）と、を備える。このような構成によれば、シリアル信号の１ビットに対応する信号列を得ることができるため、当該信号列に基づいて、反転信号の発生態様、反転信号数、反転信号の連続発生回数等を把握し得る。このため、このような構成によれば、通信品質の的確な評価に資することができる。

　前記信号列に含まれる複数の信号のうちの多数を占める信号に対して反転している反転信号の反転信号数をカウントする判定部（１１２）を更に備えるようにしてもよい。このような構成によれば、反転信号数を簡便に把握することができる。

　前記判定部は、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号、及び、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号に連続する前記反転信号を除外して、前記反転信号数をカウントするようにしてもよい。このような構成によれば、シリアル信号の波形に生ずる鈍り等の影響を除外することができ、通信品質のより的確な評価に資することができる。

　前記判定部は、前記反転信号の連続発生回数を更にカウントするようにしてもよい。このような構成によれば、ノイズの影響の大きさ、ノイズの周波数等を把握することが可能となる。

　前記第２周期に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号（ＣＬＫ１～ＣＬＫ８）を生成するクロック信号生成部（１０６）と、前記複数のクロック信号のうちの前記シリアル信号のエッジの直後に位置するクロック信号を基準クロック信号（ＲＣＬＫ）として決定する決定部（１０８）とを更に備え、前記信号列取得部は、前記基準クロック信号をトリガとして、前記複数のクロック信号に基づいて前記シリアル信号をサンプリングするようにしてもよい。

　前記第１周期（ΔＴ１）は、前記第２周期（ΔＴ２）の整数倍であるようにしてもよい。

　前記第２周期は、可変であるようにしてもよい。このような構成によれば、シリアル信号が反転する期間の長さに応じて、第２周期を適宜設定することができる。第２周期を比較的大きく設定することで、処理不可の軽減、消費電力の軽減等に資することができる。

　産業機械（１０）は、上記のような通信装置を備える。

　通信方法は、シリアル信号を受信する受信ステップ（Ｓ１１）と、前記シリアル信号の１ビットの周期である第１周期よりも短い第２周期で前記シリアル信号をサンプリングすることにより、前記シリアル信号の１ビットに対応する信号列を取得する信号列取得ステップ（Ｓ１２）と、を備える。

　前記信号列に含まれる複数の信号のうちの多数を占める信号に対して反転している反転信号の反転信号数をカウントするステップ（Ｓ１３）を更に有するようにしてもよい。

　前記判定信号数をカウントするステップでは、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号、及び、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号に連続する前記反転信号を除外して、前記反転信号数をカウントするようにしてもよい。

　前記反転信号の連続発生回数を判定するステップ（Ｓ１４）を更に有するようにしてもよい。

　前記第２周期に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号のうちの前記シリアル信号のエッジの直後に位置するクロック信号を基準クロック信号として決定する決定ステップ（Ｓ２）を更に有し、前記信号列取得ステップでは、前記基準クロック信号をトリガとして、前記複数のクロック信号に基づいて前記シリアル信号をサンプリングするようにしてもよい。

Claims (13)

1. 　シリアル信号（Ｄ）を受信する受信部（１０４）と、
   　前記シリアル信号の１ビットの周期である第１周期（ΔＴ１）よりも短い第２周期（ΔＴ２）で前記シリアル信号をサンプリングすることにより、前記シリアル信号の１ビットに対応する信号列（ＳＳ）を取得する信号列取得部（１１０）と、
   　を備える、通信装置（１００Ａ）。
2. 　請求項１に記載の通信装置において、
   　前記信号列に含まれる複数の信号のうちの多数を占める信号に対して反転している反転信号の反転信号数をカウントする判定部（１１２）を更に備える、通信装置。
3. 　請求項２に記載の通信装置において、
   　前記判定部は、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号、及び、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号に連続する前記反転信号を除外して、前記反転信号数をカウントする、通信装置。
4. 　請求項２又は３に記載の通信装置において、
   　前記判定部は、前記反転信号の連続発生回数を更にカウントする、通信装置。
5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の通信装置において、
   　前記第２周期に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号（ＣＬＫ１～ＣＬＫ８）を生成するクロック信号生成部（１０６）と、
   　前記複数のクロック信号のうちの前記シリアル信号のエッジの直後に位置するクロック信号を基準クロック信号（ＲＣＬＫ）として決定する決定部（１０８）とを更に備え、
   　前記信号列取得部は、前記基準クロック信号をトリガとして、前記複数のクロック信号に基づいて前記シリアル信号をサンプリングする、通信装置。
6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の通信装置において、
   　前記第１周期（ΔＴ１）は、前記第２周期（ΔＴ２）の整数倍である、通信装置。
7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の通信装置において、
   　前記第２周期は、可変である、通信装置。
8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の通信装置を備える産業機械（１０）。
9. 　シリアル信号を受信する受信ステップ（Ｓ１１）と、
   　前記シリアル信号の１ビットの周期である第１周期よりも短い第２周期で前記シリアル信号をサンプリングすることにより、前記シリアル信号の１ビットに対応する信号列を取得する信号列取得ステップ（Ｓ１２）と、
   　を有する、通信方法。
10. 　請求項９に記載の通信方法において、
    　前記信号列に含まれる複数の信号のうちの多数を占める信号に対して反転している反転信号の反転信号数をカウントするステップ（Ｓ１３）を更に有する、通信方法。
11. 　請求項１０に記載の通信方法において、
    　前記反転信号数をカウントするステップでは、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号、及び、前記信号列の先頭又は末尾の前記反転信号に連続する前記反転信号を除外して、前記反転信号数をカウントする、通信方法。
12. 　請求項１０又は１１に記載の通信方法において、
    　前記反転信号の連続発生回数を判定するステップ（Ｓ１４）を更に有する、通信方法。
13. 　請求項９～１２のいずれか１項に記載の通信方法において、
    　前記第２周期に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号のうちの前記シリアル信号のエッジの直後に位置するクロック信号を基準クロック信号として決定する決定ステップ（Ｓ２）を更に有し、
    　前記信号列取得ステップでは、前記基準クロック信号をトリガとして、前記複数のクロック信号に基づいて前記シリアル信号をサンプリングする、通信方法。

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