JP2017038286A - Image formation device, communication control device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置、通信制御装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a communication control apparatus, and a program.
特許文献1には、双方向に直列信号を伝送する伝送制御回路の受信側に、受信信号を並列化する直並変換回路と、この直並変換回路の出力を順次格納するメモリを設け、伝送相手方の状態を随時前記メモリに更新登録し、メモリの内容を読み出すことにより、伝送相手方の状況を取り込む伝送制御回路が記載されている。
特許文献2には、制御MPUとIOリンクを介して接続されてコントローラを構成するプロセス入出力装置であって、複数のIOモジュール、これら複数のIOモジュールをIOバス経由で制御する伝送制御モジュール、及び伝送制御モジュールとIOモジュールを収納するIOシェルフで構成され、IOシェルフの隣接する2つの実装スロットごとに同一種のIOモジュールを実装し、その一方を稼働、他方を待機としてIOモジュールを二重化し、プロセスヘの出力データを伝送制御モジュール経由でIOモジュールペアの双方に与えるとともに、プロセスヘの出力をIOモジュールぺア間の稼働/待機切替え回路により決定される稼働側だけが行い、プロセスからの入力をIOモジュールペアの双方へ接続することにより、伝送制御モジュールは前記切替え回路により決定される稼働側のデータのみを制御MPUへ通知するようにした二重化プロセス入出力装置において、IOモジュールペアのパルス入力モジュールにおけるプロセスインタフェース部およびパルスカウンタを二重化する手段と、二重化されて得られた2つのパルスカウント値を比較し不一致であれば重故障と判別して稼働/待機を切り替える手段と、を備えた二重化プロセス入出力装置が記載されている。
CPUを備えるマスタ制御部と、マスタ制御部によって制御されて制御対象を制御するスレーブ制御部とを備え、マスタ制御部とスレーブ制御部との間をシリアル(SPI:Serial Peripheral Interface)通信でデータを送受信するマスタスレーブ方式による制御が広く用いられている。しかし、いわゆるSPI通信の規格には、パリティビットチェック、CRC(巡回冗長検査:Cyclic Redundancy Check)、チェックサムなどの通信エラー検出のプロトコルが規定されていない。よって、マスタ制御部からスレーブ制御部に一方的にデータを送信すると、通信回線の物理的な異常による欠落、外来ノイズなどによるデータ化け、通信回線を構成するケーブル等の線材の特性におけるばらつきなどにより、一定の信号波形品質が得られず、通信エラーなどが発生する。このような場合であっても、マスタ制御部は、通信エラーの発生など、通信状態の把握がしづらい。
本発明は、シリアル通信でデータが送受信されるマスタ制御部とスレーブ制御部とを備えた制御部において、マスタ制御部とスレーブ制御部との間の通信状態の検出が精度よく行える画像形成装置などを提供する。
A master control unit including a CPU and a slave control unit that is controlled by the master control unit to control a control target, and serially (SPI: Serial Peripheral Interface) communication between the master control unit and the slave control unit Control by the master-slave system for transmitting and receiving is widely used. However, the so-called SPI communication standard does not define communication error detection protocols such as parity bit check, CRC (Cyclic Redundancy Check), and checksum. Therefore, when data is unilaterally transmitted from the master control unit to the slave control unit, data loss due to physical abnormality of the communication line, garbled data due to external noise, etc., variation in characteristics of wires such as cables constituting the communication line, etc. A certain signal waveform quality cannot be obtained, and a communication error occurs. Even in such a case, it is difficult for the master control unit to grasp the communication state such as the occurrence of a communication error.
The present invention relates to an image forming apparatus capable of accurately detecting a communication state between a master control unit and a slave control unit in a control unit including a master control unit and a slave control unit that transmit and receive data by serial communication. I will provide a.
請求項1に記載の発明は、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部における画像の形成を制御するマスタ部とスレーブ部とを含む制御部と、前記制御部の前記マスタ部と前記スレーブ部との間を接続し、シリアル通信を行うシリアル通信回線と、を備え、前記制御部の前記マスタ部は、前記スレーブ部に対して、第1のデジタル信号を送信する信号送信手段と、前記スレーブ部から、第2のデジタル信号を受信する信号受信手段と、送信した前記第1のデジタル信号と受信した前記第2のデジタル信号とにより、前記シリアル通信の通信状態を判定する通信状態判定手段と、前記第2のデジタル信号と前記スレーブ部において前記第1のデジタル信号に基づいて出力されるアナログ信号と、当該アナログ信号から変換される前記第2のデジタル信号との関係を校正する校正手段と、を有し、前記制御部の前記スレーブ部は、前記第1のデジタル信号に基づいて前記アナログ信号を出力するアナログ信号出力手段と、前記アナログ信号を変換して前記第2のデジタル信号に変換する変換手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に記載の発明は、シリアル通信回線で接続される装置に対して、第1のデジタル信号を送信する信号送信手段と、前記装置において前記第1のデジタル信号に基づいて出力されたアナログ信号から変換された第2のデジタル信号を受信する信号受信手段と、送信した前記第1のデジタル信号と受信した前記第2のデジタル信号とにより、シリアル通信の通信状態を判定する通信状態判定手段と、前記装置における前記アナログ信号と前記第2のデジタル信号との関係を校正する校正手段とを備えた通信制御装置である。
請求項3に記載の発明は、前記校正手段は、前記装置の電源がオンにされる毎に、前記校正を行うことを特徴とする請求項2に記載の通信制御装置である。
請求項4に記載の発明は、前記校正手段は、前記アナログ信号が最大になるように設定した前記第1のデジタル信号を前記信号送信手段から送信させ、前記信号受信手段により受信する当該第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最大値とし、前記アナログ信号が最小になるように設定した前記第1のデジタル信号を前記信号送信手段から送信させ、前記信号受信手段により受信する当該第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最小値とし、前記最大値と前記最小値と、前記アナログ信号を分けた複数の段の段数とから、前記アナログ信号の段と前記第2のデジタル信号との関係を校正することを特徴とする請求項2又は3に記載の通信制御装置である。
請求項5に記載の発明は、前記校正手段は、前記装置の電源がオンにされた際、当該装置の電源がオフにされる際に記憶されていた前記アナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を取得し、前記アナログ信号の前記複数の段と前記第2のデジタル信号との関係が校正された後に、受信した前記第2のデジタル信号を、前記アナログ信号の前記複数の段のいずれかに対応させることを特徴とする請求項4に記載の通信制御装置である。
請求項6に記載の発明は、前記第2のデジタル信号は、前記装置において、デジタルポテンショメータによって保持された前記アナログ信号が変換されて得られたことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の通信制御装置である。
請求項7に記載の発明は、シリアル通信回線で接続される装置に対して、第1のデジタル信号を送信し、当該装置において当該第1のデジタル信号に基づいて出力されたアナログ信号から変換された第2のデジタル信号を受信し、当該第1のデジタル信号と当該第2のデジタル信号とから、通信状態を判定する通信制御装置に、前記アナログ信号が最大になるように設定した前記第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最大値とする機能と、前記アナログ信号が最小になるように設定した前記第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最小値とする機能と、前記最大値と前記最小値と、前記アナログ信号を分ける複数の段の段数とから、前記アナログ信号と前記第2のデジタル信号との関係を校正する機能とを実現させるためのプログラムである。
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, there is provided signal transmitting means for transmitting a first digital signal to an apparatus connected by a serial communication line, and an analog output based on the first digital signal in the apparatus. Communication state determining means for determining a communication state of serial communication based on the signal receiving means for receiving the second digital signal converted from the signal, and the transmitted first digital signal and the received second digital signal. And a calibration control device comprising calibration means for calibrating the relationship between the analog signal and the second digital signal in the device.
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, the calibration unit causes the first digital signal set so that the analog signal is maximized to be transmitted from the signal transmission unit, and is received by the signal reception unit. The second digital signal converted from the analog signal output by the digital signal is set to the maximum value, and the first digital signal set so that the analog signal is minimized is transmitted from the signal transmission unit, The second digital signal converted from the analog signal output by the first digital signal received by the signal receiving means is the minimum value, and the maximum value, the minimum value, and the analog signal are divided into a
According to a fifth aspect of the present invention, the calibration means converts the second signal converted from the analog signal stored when the power of the apparatus is turned off when the power of the apparatus is turned on. After the digital signal is acquired and the relationship between the plurality of stages of the analog signal and the second digital signal is calibrated, the received second digital signal is converted into the plurality of stages of the analog signal. The communication control apparatus according to
According to a sixth aspect of the invention, the second digital signal is obtained by converting the analog signal held by a digital potentiometer in the device. The communication control device according to
According to a seventh aspect of the present invention, a first digital signal is transmitted to a device connected by a serial communication line, and converted from an analog signal output based on the first digital signal in the device. The first digital signal is received and the first digital signal and the second digital signal are set in the communication control device for determining the communication state from the first digital signal and the second digital signal so that the analog signal is maximized. A function of maximizing the second digital signal converted from the analog signal output from the digital signal, and an analog signal output from the first digital signal set to minimize the analog signal From the function of setting the second digital signal converted from the minimum value, the maximum value and the minimum value, and the number of stages for dividing the analog signal, Serial is a program for realizing a function to calibrate the relationship between the analog signal and said second digital signal.
請求項1の発明によれば、校正手段を備えない場合に比べ、シリアル通信でデータが送受信されるマスタ制御部とスレーブ制御部とを備えた制御部において、マスタ制御部とスレーブ制御部との間の通信状態の検出が精度よく行える。
請求項2の発明によれば、校正手段を備えない場合に比べ、シリアル通信回線で接続される装置との間の通信状態の検出が精度よく行える。
請求項3の発明によれば、電源がオンにされる毎に校正を行わない場合に比べ、シリアル通信回線で接続される装置のばらつきや電源電圧の変動などが許容できる。
請求項4の発明によれば、最大値と最小値とで校正しない場合に比べ、校正が容易にできる。
請求項5の発明によれば、電源がオンにされた際におけるアナログ信号から第2のデジタル信号を受信しない場合に比べ、電源がオフになった要因の推定ができる。
請求項6の発明によれば、デジタルポテンショメータを用いない場合に比べ、より簡易な構成でデジタル信号をアナログ信号に変換できる。
請求項7の発明によれば、校正する機能を備えない場合に比べ、シリアル通信回線で接続される装置との間の通信状態の検出が精度よく行える。
According to the first aspect of the present invention, in the control unit including the master control unit and the slave control unit that transmit and receive data by serial communication, compared with the case where the calibration unit is not provided, the master control unit and the slave control unit It is possible to accurately detect the communication state between the two.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to detect the communication state with the apparatus connected by the serial communication line with higher accuracy than when the calibration means is not provided.
According to the invention of
According to the invention of
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to estimate the cause of the power supply being turned off as compared with the case where the second digital signal is not received from the analog signal when the power supply is turned on.
According to the invention of
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to detect a communication state with a device connected by a serial communication line with higher accuracy than in the case where a calibration function is not provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
ここでは、マスタ制御部とスレーブ制御部とを備え、マスタスレーブ方式により、それらの間でシリアル(SPI:Serial Peripheral Interface)通信によってデータが送受信される装置を、画像形成装置を一例として説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
Here, an apparatus that includes a master control unit and a slave control unit and transmits and receives data by serial (SPI: Serial Peripheral Interface) communication using the master-slave method will be described as an example of an image forming apparatus.
(画像形成装置100)
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置100の一例を示す図である。
この画像形成装置100は、スキャン機能、プリント機能、コピー機能及びファクシミリ機能を備えた所謂複合機である。
(Image forming apparatus 100)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an
The
画像形成装置100は、制御部1、ユーザインターフェース(UI:User Interface)部2、画像形成部3、画像読取部4、送受信部5を備えている。
UI部2は、ユーザから電源のオン/オフ、スキャン機能、プリント機能、コピー機能及びファクシミリ機能を用いた動作に関連する指示を受け付けるとともに、ユーザに対してメッセージを表示する。画像形成部3は、紙等の記録媒体に画像を形成する。また、画像読取部4は、記録媒体に記録された画像を読み取る。そして、送受信部5は、通信回線(不図示)を介して外部に設けられた端末装置(不図示)、ファクシミリ装置(不図示)、サーバ装置(不図示)とでデータの送受信を行う。
そして、制御部1は、UI部2、画像形成部3、画像読取部4、送受信部5の動作を制御する。
なお、UI部2、画像形成部3、画像読取部4、送受信部5をそれぞれ区別しないときは、機能部と表記する。それぞれの機能部は、制御部1により制御される複数の制御対象を備えているとする。
The
The
The
When the
制御部1は、UI部2、画像形成部3、画像読取部4、送受信部5から離れて設置されたマスタ制御部10と、UI部2、画像形成部3、画像読取部4、送受信部5に近接して設けられたスレーブ制御部20と、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間を接続するシリアル通信回線30とを備えている。
そして、マスタ制御部10とスレーブ制御部20とは、シリアル通信回線30を介して、データが送受信される。
なお、マスタ制御部をマスタ部又はマスタ制御装置、スレーブ制御部をスレーブ部又はスレーブ制御装置と表記することがある。
The
The
The master control unit may be referred to as a master unit or a master control device, and the slave control unit may be referred to as a slave unit or a slave control device.
制御部1におけるマスタ制御部10は、論理演算及び算術演算を実行するALU(Arithmetic Logical Unit:論理算術演算ユニット)などを備えた演算モジュールの一例としての中央演算処理装置(以下ではCPUと表記する。)(後述する図2におけるCPU11)を備えている。
A
一方、制御部1におけるスレーブ制御部20は、CPUを備えず、マスタ制御部10から受信したデータ(制御対象を制御するための制御コマンド、制御データなど)を、機能部における制御対象に送信する。また、スレーブ制御部20は、機能部における制御対象から受信したデータ(制御対象の状態を表すステータスデータ、制御対象がセンサである場合のセンサデータなど)を、マスタ制御部10に送信する。
すなわち、マスタ制御部10は、能動装置、スレーブ制御部20は、受動装置として機能する。
On the other hand, the
That is, the
ここでは、制御部1におけるマスタ制御部10からスレーブ制御部20に送信されるデータ(制御対象を制御するための制御コマンド、制御データなど)を、制御のためのデータ、スレーブ制御部20からマスタ制御部10に送信されるデータ(制御対象の状態を表すステータスデータ、制御対象がセンサである場合のセンサデータなど)を、応答のためのデータと表記する。なお、制御のためのデータと応答のためのデータとを区別しない場合は、データと表記する。
Here, data transmitted from the
なお、スレーブ制御部20は、マスタ制御部10のI/O(Input/Output)機能を拡張する拡張I/O部に相当する。
The
図1では、UI部2、画像形成部3、画像読取部4、送受信部5のすべての機能部に対して、1個のスレーブ制御部20を設けているが、機能部毎にスレーブ制御部20を設けてもよく、複数の機能部に対して1個のスレーブ制御部20を設けてもよい。
In FIG. 1, one
この画像形成装置100では、画像読取部4によってスキャン機能が実現され、画像形成部3によってプリント機能が実現され、画像読取部4及び画像形成部3によってコピー機能が実現され、画像形成部3、画像読取部4及び送受信部5によってファクシミリ機能が実現される。
In this
(制御部1)
図2は、制御部1の構成の一例を示す図である。ここでは、一例として、画像形成部3に含まれる制御対象を制御するとして説明する。
制御部1は、前述したように、マスタ制御部10とスレーブ制御部20とを備えている。そして、マスタ制御部10とスレーブ制御部20とは、シリアル通信回線30で接続されている。シリアル通信回線30は、マスタ制御部10側から見て、送信用の通信路Txと受信用の通信路Rxとの2系統の通信路を備えている。
すなわち、通信路Txを介して、マスタ制御部10からスレーブ制御部20にデータが送信され、通信路Rxを介して、スレーブ制御部20からマスタ制御部10にデータが送信される。
なお、マスタ制御部10が、通信制御装置の一例である。
(Control unit 1)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
As described above, the
That is, data is transmitted from the
The
以下では、制御部1におけるマスタ制御部10とスレーブ制御部20とを詳細に説明する。
(マスタ制御部10)
マスタ制御部10は、CPU11、メモリ12、通信制御ユニット15を備えている。さらに、CPU11、メモリ12、通信制御ユニット15の間でデータを送受信するデータバス14を備えている。
メモリ12は、RAM、不揮発性メモリ(以下では、NVメモリと表記する。)を備えている。RAMは、電源の供給がないと、書き込まれたデータを保持しないメモリである。NVメモリは、電源の供給がなくとも、書き込まれたデータを保持するメモリであって、読出し専用のROM、又は/及び、書き換え可能なEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュメモリ、HDDなどである。ここでは、メモリ12は、少なくともRAMと読出し専用のNVメモリ(ROM)とを含んでいるとする。
電源がオンになると、CPU11は、メモリ12におけるNVメモリに格納されているプログラム及びデータを読み出して、メモリ12におけるRAMに展開し、展開されたプログラムを実行する。
Below, the
(Master control unit 10)
The
The
When the power is turned on, the
通信制御ユニット15は、送信モジュール16、受信モジュール17、通信制御モジュール18を備えている。そして、送信モジュール16は、シリアル通信回線30の通信路Txに接続され、受信モジュール17は、シリアル通信回線30の通信路Rxに接続されている。
通信制御モジュール18は、CPU11の制御により、送信モジュール16及び受信モジュール17によるデータの送受信を制御する。
The
The
(スレーブ制御部20)
スレーブ制御部20は、I/O拡張回路21、通信監視回路22、ウオッチドックタイマ回路(WDT)23、電源監視回路24、電源リセット回路25を備えている。
(Slave controller 20)
The
[I/O拡張回路21]
I/O拡張回路21は、通信制御ユニット40、I/O拡張ユニット50、クロック生成回路60、システムリセット回路70を備えている。
[I / O expansion circuit 21]
The I /
通信制御ユニット40は、マスタ制御部10における通信制御ユニット15と同様に、受信モジュール41、送信モジュール42、通信制御モジュール43を備えている。そして、受信モジュール41は、シリアル通信回線30の通信路Txに接続され、送信モジュール42は、シリアル通信回線30の通信路Rxに接続されている。
すなわち、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間のシリアル通信において、マスタ制御部10の通信制御ユニット15がマスタインターフェースを、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21の通信制御ユニット40がスレーブインターフェースを構成している。
Similar to the
That is, in the serial communication between the
I/O拡張ユニット50は、I/O制御モジュール51、インターフェース(IF:Interface)モジュール52、アナログ信号出力手段の一例としてのアナログ/デジタル変換(A/D:Analog/Digital)モジュール53、パルス信号出力モジュール54を備えている。なお、IFモジュール52は、単数であってもよく、複数であってもよい。
The I /
I/O制御モジュール51には、IFモジュール52、A/Dモジュール53、パルス信号出力モジュール54が並列に接続されるとともに、通信制御ユニット40、クロック生成回路60が接続されている。
I/O制御モジュール51は、通信制御ユニット40の受信モジュール41が受信したデータを、IFモジュール52、A/Dモジュール53、パルス信号出力モジュール54の内の指定されたいずれかに送信する。また、IFモジュール52、A/Dモジュール53、パルス信号出力モジュール54のいずれからか受信したデータを、通信制御ユニット40の送信モジュール42に送信する。
The I /
The I /
図2では、例として、2個のIFモジュール52が、画像形成部3の二つの制御対象にそれぞれ接続されている。すなわち、IFモジュール52がデータを受信すると、そのデータが画像形成部3の制御対象に送信される。これにより、その制御対象が制御される。
また、画像形成部3の制御対象からのデータが、IFモジュール52に送信され、I/O制御モジュール51及び通信制御ユニット40を介して、マスタ制御部10に送信される。
なお、画像形成部3における制御対象は、例えば、モータ、ヒータ、温度センサ、湿度センサ、速度センサなどである。
UI部2、画像読取部4、送受信部5についても同様である。
In FIG. 2, as an example, two IF
Data from the control target of the
The control target in the
The same applies to the
また、IFモジュール52の一つが、後述するWDT23に接続されている。
パルス信号出力モジュール54及びA/Dモジュール53については、後述する通信監視回路22の説明において説明する。
One of the
The pulse
クロック生成回路60は、クロック信号CKを生成して、I/O拡張ユニット50におけるI/O制御モジュール51に送信する。すなわち、I/O制御モジュール51とIFモジュール52、A/Dモジュール53、パルス信号出力モジュール54とのデータの送受信は、クロック生成回路60によって生成されるクロック信号CKに同期して行われる。
The
システムリセット回路70は、後述する電源リセット回路25から信号を受信すると、I/O拡張回路21をリセットする。
なお、システムリセット回路70は、I/O拡張回路21がASIC(特定用途向け集積回路:Application Specific Integrated Circuit)として構成される場合に、ASICをリセットする回路である。よって、ASICを用いない場合には、後述する電源リセット回路25が、I/O拡張回路21をリセットしてもよい。
The system reset
The system reset
[通信監視回路22]
通信監視回路22は、デジタルポテンショメータ81(以下では、DP81と表記する。)、書き換え可能な不揮発性メモリ82(以下では、NVメモリ82と表記する。)、メモリタイミング生成回路83を備えている。
DP81は、例えば直列接続された複数の抵抗(抵抗アレイ)を備えている。そして、直列接続された複数の抵抗のそれぞれの接続点のいずれかが出力端子(端子RW)に接続されている。そして、端子RWに接続される抵抗の接続点が、受信したパルス信号Pに応じて変化することで、出力電圧を変化させている。
ここでは、接続点をタップと表記する。なお、接続点は、ステップ(Step)又は段と呼ばれることがある。
[Communication monitoring circuit 22]
The
The
Here, the connection point is expressed as a tap. In addition, a connection point may be called a step (Step) or a step.
NVメモリ82は、書き換え可能な不揮発性メモリであって、電源の供給がなくとも、書き込まれたデータを保持するメモリである。ここでは、DP81の端子RWに接続されている抵抗の接続点(タップ)の位置(タップ位置)DPTを記憶する。なお、NVメモリ82には、EEPROM、フラッシュメモリなどを用い得る。
The
メモリタイミング生成回路83は、NVメモリ82に、DP81の端子RWに接続されているタップ位置DPTを示すデータを書き込むための一連の制御信号列から構成されるメモリタイミングを生成する。なお、メモリタイミング生成回路83は、ハードウェア(ワイヤードロジック)により構成され、後述する電源監視回路24から信号を受信すると、メモリタイミングが生成されることがよい。つまり、メモリタイミング生成回路83によって生成されたメモリタイミングにより、その際設定されているDP81のタップ位置DPTを示すデータがNVメモリ82に書き込まれる。
Memory
通信監視回路22は、I/O拡張回路21におけるI/O拡張ユニット50のパルス信号出力モジュール54に接続されている。そして、通信監視回路22は、パルス信号出力モジュール54からDP81のタップ位置DPTを移動させるパルス信号Pなどを受信する。
また、通信監視回路22の端子RWは、I/O拡張回路21におけるI/O拡張ユニット50のA/Dモジュール53に接続されている。
The
The terminal R W of the
[WDT23]
WDT23は、I/O拡張ユニット50における一つのIFモジュール52に接続されている。また、WDT23は、後述する電源リセット回路25に接続されている。
WDT23は、WDT23の備えるタイマをリセットする信号(タイマリセット信号)を予め定められた周期で受信する限り、電源リセット回路25に信号を出力しない。しかし、WDT23は、WDT23のタイマリセット信号をこの予め定められた周期で受信しない場合に、タイマがタイムアップして、電源リセット回路25に信号を送信する。これにより、スレーブ制御部20が電源リセットされる。
[WDT23]
The
The
[電源監視回路24]
電源監視回路24は、スレーブ制御部20に供給される電源の電圧(電源電圧)を監視する。そして、電源監視回路24は、電源電圧が予め定められた最低電圧未満になったことを検知すると、通信監視回路22のメモリタイミング生成回路83及び電源リセット回路25に信号を送信する。
[Power supply monitoring circuit 24]
The power
なお、電源監視回路24は、電源電圧が最低電圧未満になると、通信監視回路22を電源供給回路(不図示)から切り離す。これにより、電源電圧が最低電圧未満になっても、通信監視回路22に供給されている電源(電圧)が急激に低下することが抑制され、しばらくの間、通信監視回路22が動作を継続するようにしている。
例えば、通信監視回路22は、電源供給回路から電源が供給される部分に、スイッチ及びコンデンサを備えている。電源監視回路24は、電源電圧が正常である間において、スイッチを閉にして、電源供給回路から通信監視回路22に電源を供給するとともに、そのコンデンサを充電する。一方、電源監視回路24は、電源電圧が最低電圧未満になったことを検知すると、スイッチを開にして、通信監視回路22を電源供給回路から切り離す。これにより、通信監視回路22は、コンデンサに蓄積された電荷(電力)によって、しばらくの間動作を継続する。なお、通信監視回路22の動作電圧は、最低電圧より低く設定されているとよい。このようにすることで、通信監視回路22は、動作電圧が最低電圧より低く設定されていない場合に比べ、より長い時間動作を継続する。
なお、動作を継続する時間は、DP81のタップ位置DPTを示すデータをNVメモリ82に書き込むために要する時間以上であればよい。
The power
For example, the
The time for which the operation is continued may be longer than the time required for writing data indicating the tap position DPT of the
[電源リセット回路25]
電源リセット回路25は、スレーブ制御部20を電源リセットする回路である。電源リセット回路25は、WDT23及び電源監視回路24に接続されている。そして、電源リセット回路25は、WDT23及び電源監視回路24のいずれかから信号を受信すると、I/O拡張回路21におけるシステムリセット回路70及びマスタ制御部10におけるCPU11に信号を送信する。そして、システムリセット回路70により、I/O拡張回路21がリセットされる。また、電源リセット回路25により、スレーブ制御部20の電源供給回路がリセットされるため、通信監視回路22が電源リセットされる。すなわち、電源リセット回路25は、スレーブ制御部20を電源リセットする。
なお、電源リセットとは、電源を瞬時遮断した後、再度電源を供給することをいう。これにより、スレーブ制御部20は、初期状態に再起動(再立ち上げ)される。
[Power reset circuit 25]
The
The power reset means that the power is supplied again after the power is cut off instantaneously. As a result, the
(通信監視回路22の詳細)
図3は、通信監視回路22を説明する図である。図3(a)は、通信監視回路22の詳細図、図3(b)は、DP81のタップを説明する図である。
図3(a)において、通信監視回路22を説明する。前述したように、通信監視回路22は、DP81、NVメモリ82、メモリタイミング生成回路83を備えている。そして、通信監視回路22は、I/O拡張ユニット50のA/Dモジュール53及びパルス信号出力モジュール54に接続されている。
(Details of the communication monitoring circuit 22)
FIG. 3 is a diagram for explaining the
The
DP81は、直列接続された複数の抵抗(抵抗アレイ)を備えている(図3(b)参照。)。抵抗アレイの一方が端子RL、他方が端子RHである。そして、直列接続された複数の抵抗の接続点(タップ)のいずれかが端子RWに接続される。そして、端子RWが、A/Dモジュール53に接続されている。
ここで、端子RLが基準電位GND(接地電位GND)、端子RHが電源電位VCC(通信監視回路22の電源電圧)に接続されているとする。この場合、端子RWは、電源電位VCCと基準電位GNDとの間の電圧であって、端子RWに接続されたタップ位置DPTの電圧になる。そして、端子RWの電圧は、直列接続された抵抗の数、すなわちタップ(段)数SNで決まる間隔(分解能)で設定される。なお、タップ数SNは、例えば128、256などであることから、端子RWは、アナログ電圧を出力する。ここでは、端子RWは、アナログ電圧であるアナログ信号出力DPOa(aはアナログ値であることを示す。)を出力するとする。そして、A/Dモジュール53は、アナログ信号出力DPOaを、A/D変換して、デジタル信号出力DPOd(dはデジタル値であることを示す。)を出力する。アナログ信号出力DPOaは、アナログ信号の一例である。A/Dモジュール53は、変換手段の一例である。
なお、DP81の端子RWは、アナログ信号出力DPOaを出力し続ける。
The
Here, it is assumed that the terminal RL is connected to the reference potential GND (ground potential GND), and the terminal RH is connected to the power supply potential V CC (power supply voltage of the communication monitoring circuit 22). In this case, the terminal R W is a voltage between the power supply potential V CC and a reference potential GND, and becomes the voltage of the tap position DPT connected to the terminal R W. Then, the voltage of the terminal R W, the number of series-connected resistors, that are set by the tap (step) intervals determined by the number SN (resolution). The number SN tap, for example, because it is like 128, 256, the terminal R W outputs an analog voltage. Here, the terminal R W, the analog signal output DPOa an analog voltage (a is. Indicating that the analog value) and outputs a. Then, the A /
The terminal R W of DP81 keeps outputting an analog signal output DPOa.
DP81は、アップ/ダウン(U/D)コマンドを受信する端子U/D(図3(a)ではU/Dと表記する。)、パルス信号Pを受信する端子P(図3(a)ではPと表記する。)、クロック信号CKを受信する端子CK(図3(a)ではCKと表記する。)を備えている。
DP81は、I/O拡張ユニット50のパルス信号出力モジュール54から1個のパルス信号Pを受信すると、端子RWに接続されるタップ位置DPTが一つ移動する(変更される)。このとき、U/Dコマンドがアップ(U)であると、タップ位置DPTは大きい側(端子RWの電圧が大きくなる方向)に一つ移動する(アップする)。一方、U/Dコマンドがダウン(D)であると、タップ位置DPTは小さい側(端子RWの電圧が小さくなる方向)に一つ移動する(ダウンする)。そして、パルス信号Pが複数供給されると、端子RWに接続されるタップ位置DPTが、受信したパルス数(後述するCN)に応じて移動する。
これに伴い、通信監視回路22の端子RWが出力するアナログ信号出力DPOa及びI/O拡張ユニット50のA/Dモジュール53が出力するデジタル信号出力DPOdが変化する。
The
DP81 receives the pulse signal P from the pulse
Accordingly, the digital signal output DPOd the A /
なお、A/Dモジュール53は、演算、ビットの置換、間引きなどのデジタル処理が施されるように構成されていてもよい。
The A /
前述したように、電源監視回路24は、電源電圧が最低電圧未満になったことを検知すると、通信監視回路22のメモリタイミング生成回路83に端子W(図3(a)ではWと表記する。)を介して、信号を送信する。すると、NVメモリ82に端子RWに接続されているタップ位置DPTを示すデータを記憶するためのメモリタイミングが生成され、端子RWに接続されているタップ位置DPTを示すデータがNVメモリ82に記憶される。
As described above, when the power
以上説明したように、通信監視回路22は、電源電位VCC及び基準電位GNDが供給される端子の他、デジタル信号を受信する端子U/D、端子P、端子CK、端子W及びアナログ信号を出力する端子RWを備えている。
なお、図3(a)では、通信監視回路22の端子U/D、端子P、端子CKは、パルス信号出力モジュール54に接続されている。端子U/D、端子CKは、それぞれに設けられたIFモジュール52に接続されていてもよい。
As described above, the
In FIG. 3A, the terminal U / D, the terminal P, and the terminal CK of the
なお、DP81及びNVメモリ82に、これらを一体化した集積回路(IC)を使用してもよい。
Note that an integrated circuit (IC) in which these are integrated in the
図3(b)により、DP81のタップ位置DPTについて説明する。
DP81は、タップ数がSNであって、タップ位置DPTは0〜(SN−1)である。以下では、タップ位置DPT0〜DPT(SN−1)と表記する。
隣接するタップ位置DPT間は、電圧ADPである。そして、1タップ位置DPTに許容される上限は、電圧ADPT、下限は、電圧ADPBである。ここでは、電圧ADPT及び電圧ADPBは、タップ間の電圧ADPの1/2である電圧ADPGとする。なお、それぞれのタップ位置DPTは、上限を含み、下限を含まないとする。
なお、最小タップ位置DPT0は、電圧AMIN、最大タップ位置DPT(SN−1)は、電圧AMAXとする。
DP81のタップ位置DPTに電圧を設定する方法については、後述する。
The tap position DPT of DP81 will be described with reference to FIG.
In DP81, the tap number is SN, and the tap position DPT is 0 to (SN-1). Hereinafter, referred to as tap position DPT 0 ~DPT (SN-1) .
Between adjacent tap positions DPT is a voltage ADP. The upper limit allowed for the 1-tap position DPT is the voltage ADPT, and the lower limit is the voltage ADPB. Here, the voltage ADPT and the voltage ADPB are assumed to be a voltage ADPG that is ½ of the voltage ADP between the taps. Each tap position DPT includes an upper limit and does not include a lower limit.
The minimum tap position DPT 0 is a voltage AMIN, and the maximum tap position DPT (SN-1) is a voltage AMAX.
A method for setting the voltage at the tap position DPT of the
(制御部1の動作の概要)
図2を参照しつつ、制御部1による通信品質などの通信状態をチェックする方法の概要を説明する。
本実施の形態が適用される制御部1は、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間でシリアル通信が正常に行われているか否かを監視(通信監視)する。
(Outline of operation of control unit 1)
An outline of a method for checking the communication state such as communication quality by the
The
図4は、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間で送受信されるデータ列を示す図である。図4(a)は、マスタ制御部10からスレーブ制御部20に送信されるデータ列、図4(b)は、スレーブ制御部20からマスタ制御部10に送信されるデータ列である。
図4(a)に示すように、マスタ制御部10からスレーブ制御部20に、制御のためのデータCDsに加え、通信監視用の通信監視データTDsが送信される。通信監視用の通信監視データTDsは、予め定められた周期tpで送信される。
また、図4(b)に示すように、スレーブ制御部20からマスタ制御部10に、応答のためのデータCDrに加え、通信監視データTDsに応答する通信監視応答データTDrが送信される。一例として、通信監視応答データTDrも、周期tpで送信されるとする。
周期tpは、例えば10msである。
FIG. 4 is a diagram illustrating a data string transmitted and received between the
As shown in FIG. 4A, communication monitoring data TDs for communication monitoring is transmitted from the
In addition to the response data CDr, communication monitoring response data TDr responding to the communication monitoring data TDs is transmitted from the
The period tp is, for example, 10 ms.
通信監視データTDsは、後述するように、DP81のタップ位置DPTを移動させるためのパルス数(カウント数CN)を指定するカウントパターンCPや移動方向を設定するアップ/ダウン(U/D)コマンドを含んでいる。図4(a)では、通信監視データTDsに含まれるカウントパターンCPの場合を示している。後述するように、カウントパターンCPは、シリアル通信が正常に行われているか否かをテストするテストパターンである。
そして、通信監視応答データTDrは、I/O拡張ユニット50のA/Dモジュール53が出力するデジタル信号出力DPOdを含んでいる。図4(b)では、通信監視応答データTDrに含まれるデジタル信号出力DPOdを示している。
As will be described later, the communication monitoring data TDs includes a count pattern CP for specifying the number of pulses (count number CN) for moving the tap position DPT of the
The communication monitoring response data TDr includes a digital signal output DPOd output from the A /
ここで、カウントパターンCPを含む通信監視データTDsはシリアルデータである。通信監視データTDsは、第1のデジタル信号の一例である。カウントパターンCPは、信号パターンの一例である。デジタル信号出力DPOdを含む通信監視応答データTDrもシリアルデータである。通信監視応答データTDrは、第2のデジタル信号の一例である。
なお、カウントパターンCP及びデジタル信号出力DPOdに付す(T)はタイミングを表し、(T)に対して、(T−1)は直前、(T+1)は直後を表している。
Here, the communication monitoring data TDs including the count pattern CP is serial data. The communication monitoring data TDs is an example of a first digital signal. The count pattern CP is an example of a signal pattern. The communication monitoring response data TDr including the digital signal output DPOd is also serial data. The communication monitoring response data TDr is an example of a second digital signal.
Note that (T) attached to the count pattern CP and the digital signal output DPOd represents timing, and (T-1) represents immediately before and (T + 1) represents immediately after (T).
(通信監視データTDs)
次に、通信監視データTDsに含まれ、パルス数を指定するカウントパターンCPについて説明する。
図5は、通信監視データTDsにおけるカウントパターンCPの一例を示す図である。
ここでは、一例として、DP81のタップ数SNは128であるとする。そして、カウントパターン数CPNは6であるとする。以下では、それぞれのカウントパターンCPをCP[m](m=1〜6(CPN))と表記する。
(Communication monitoring data TDs)
Next, the count pattern CP included in the communication monitoring data TDs and specifying the number of pulses will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the count pattern CP in the communication monitoring data TDs.
Here, as an example, it is assumed that the tap number SN of the
カウントパターンCP[m]は、8ビットの内、下位7ビットが、DP81のタップ位置DPTを移動させるパルス数(カウント数)CN[m]を表す。それぞれのカウント数CN[m]は、CP[1]が85、CP[2]が42、CP[3]が12、CP[4]が51、CP[5]が1、CP[6]が63である。カウント数CNは、タップ数SNの128に対して、偏らないように設定されている。
In the count pattern CP [m], the lower 7 bits of the 8 bits represent the number of pulses (count number) CN [m] for moving the tap position DPT of the
そして、カウントパターンCP[1]、CP[2]は、下位7ビットのビットパターンがビットを交互に1、0としたビットトグルパターンである。カウントパターンCP[3]、CP[4]は、下位7ビットのビットパターンが同じビットが2つ連続するビットダブルパターンである。カウントパターンCP[5]、CP[6]は、下位7ビットのビットパターンが、ビットが3以上連続するビット連続パターンである。
なお、他のビットパターンを用いてもよく、カウントパターンCPの数CPNは2以上の複数であれば、6以外であってもよい。
すなわち、本実施の形態では、複数のカウントパターンCPを用いている。
The count patterns CP [1] and CP [2] are bit toggle patterns in which the bit pattern of the lower 7 bits alternately changes the bits to 1 and 0. The count patterns CP [3] and CP [4] are bit double patterns in which two bits having the same bit pattern of the lower 7 bits are consecutive. The count patterns CP [5] and CP [6] are bit continuous patterns in which the bit pattern of the lower 7 bits is a sequence of 3 or more bits.
Other bit patterns may be used, and the number CPN of the count patterns CP may be other than 6 as long as it is a plurality of 2 or more.
That is, in the present embodiment, a plurality of count patterns CP are used.
(マスタ制御部10が行う通信品質チェックに関する機能ブロック)
図6は、マスタ制御部10が行う通信監視に関する機能ブロックを説明する図である。
図6に示す機能ブロックは、図2に示したマスタ制御部10におけるCPU11がソフトウェア(ソフトウエアモジュール)によって実現する。
(Functional blocks related to communication quality check performed by the master control unit 10)
FIG. 6 is a diagram illustrating functional blocks related to communication monitoring performed by the
The functional block shown in FIG. 6 is realized by software (software module) by the
まず、マスタ制御部10におけるメモリ12について説明する。メモリ12は、図4に示したカウントパターン数CPNのカウントパターンCPを有するデータベースCP−DB(図6では、CP−DBと表記する。)を格納している。また、メモリ12は、後述する検出タップ位置(DPTd)検出部105が検出タップ位置DPTdを検出するための参照テーブルを備えている。そして、メモリ12は、通信品質チェック(通信監視)によって得られた通信品質に関するログ(通信監視ログ)を格納する。
なお、メモリ12は、通信品質チェックにともなって、一時的に保持する必要のあるデータを格納する。これについては、矢印を設けない。
First, the
Note that the
また、UI部2は、CPU11の指示により、通信品質チェック(通信監視)で得られた通信監視状態に関するメッセージを表示(通信監視状態表示)する。
Further, the
マスタ制御部10において、ソフトウェアで実現される機能ブロックを説明する。
マスタ制御部10は、カウントパターン(CP)生成部101、カウントパターン(CP)順序設定部102、カウントパターン(CP)選定部103を備える。
また、マスタ制御部10は、予測タップ位置DPTe(eは予測値であること示す。)を算出する予測タップ位置(DPTe)算出部104、検出タップ位置DPTd(dは検出値であること示す。)を検出する検出タップ位置(DPTd)検出部105、タップ位置DPTの移動量がDP81に適合するか否かを判断する移動量判断部106、通信制御ユニット15に送信するカウントパターンCPを設定するカウントパターン(CP)設定部107、タップの移動方向を設定するアップ/ダウン(U/D)設定部108を備える。
そして、マスタ制御部10は、通信の品質を判定する通信品質判定部109を備える。
ここでは、図6及び以下では、( )の用語を使用する。
また、DP81におけるタップ位置DPTと、予測タップ位置DPTe、検出タップ位置DPTdとを区別する。
In the
The
The
The
Here, the term () is used in FIG. 6 and the following.
Further, the tap position DPT, the predicted tap position DPTe, and the detected tap position DPTd in DP81 are distinguished.
CP生成部101は、カウントパターンCPを生成して、データベースCP−DBに格納する。
CP順序設定部102は、データベースCP−DBに格納されたカウントパターン数CPNのカウントパターンCPから、カウントパターンCPを選定する順序を設定する。CP順序設定部102は、順序設定手段の一例である。
CP選定部103は、CP順序設定部102によって設定されたカウントパターンCPを選定する順序に基づいて、カウントパターンCPをデータベースCP−DBから選定する。
The
The CP
The
DPTe算出部104は、CP選定部103が選定したカウントパターンCPと、DPTd検出部105が検出した検出タップ位置DPTdとから、カウントパターンCPに基づいてタップ位置DPTを移動させた場合に予測される予測タップ位置DPTeを算出する。
DPTd検出部105は、通信制御ユニット15を介して、スレーブ制御部20から受信するデジタル信号出力DPOdから、DP81の検出タップ位置DPTdを検出する。DPTd検出部105は、信号受信手段の一例である。
移動量判断部106は、予測タップ位置DPTeが、DP81に対して適合するか否かを判断する(移動量適合性判断)。移動量判断部106は、判断手段の一例である。
CP設定部107は、移動量判断部106によって適合すると判断されたカウントパターンCPを、通信制御ユニット15を介してスレーブ制御部20に送信するカウントパターンCPとして設定する。CP設定部107は、信号送信手段の一例である。
U/D設定部108は、移動量判断部106によって適合すると判断されたカウントパターンCPに対応して、通信制御ユニット15に送信するタップ位置DPTの移動方向を指定するU/Dコマンドを設定する。
The
The
The movement
The
The U /
通信品質判定部109は、DPTe算出部104からの予測タップ位置DPTeとDPTd検出部105からの検出タップ位置DPTdとが一致するか否かを判断し、シリアル通信の通信品質を判定する。通信品質判定部109は、通信状態判定手段の一例である。
The communication
(マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間における通信)
図7は、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間の通信を説明するシーケンス図である。
ここでは、図6を参照しつつ、マスタ制御部10、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21及び通信監視回路22における通信監視データTDsと通信監視応答データTDrの送受信を説明する。
(Communication between the
FIG. 7 is a sequence diagram for explaining communication between the
Here, transmission / reception of the communication monitoring data TDs and the communication monitoring response data TDr in the I /
図4に示したように、マスタ制御部10のU/D設定部108により、U/Dコマンドを含む通信監視データTDsが、通信制御ユニット15を介してスレーブ制御部20に送信される(ステップ101)。
すると、スレーブ制御部20のI/O拡張回路21により、通信監視回路22のDP81のタップ位置DPTの移動方向がアップ/ダウン(U/D)のいずれかに設定される。
As shown in FIG. 4, the communication monitoring data TDs including the U / D command is transmitted to the
Then, the moving direction of the tap position DPT of the
なお、厳密には、図2に示すように、通信監視データTDsは、マスタ制御部10のCPU11(U/D設定部108)から、通信制御ユニット15を介して、スレーブ制御部20に送信される。そして、スレーブ制御部20では、通信制御ユニット40が通信監視データTDsを受信し、I/O拡張ユニット50のI/O制御モジュール51を介して、パルス信号出力モジュール54に送信される。そして、パルス信号出力モジュール54が通信監視回路22のDP81をアップ/ダウン(U/D)のいずれかに設定することになる。以下では、これらの流れを詳細には記載しないこととする。他の場合も同様とする。
Strictly speaking, as shown in FIG. 2, the communication monitoring data TDs is transmitted from the CPU 11 (U / D setting unit 108) of the
次に、マスタ制御部10のCP設定部107により、カウントパターンCPを含む通信監視データTDsが、通信制御ユニット15を介してスレーブ制御部20に送信される(ステップ102)。
すると、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21のパルス信号出力モジュール54から、タップ位置DPTを移動させるカウント数CNのパルス信号Pが、通信監視回路22のDP81に送信される。
これにより、DP81のタップ位置DPTは、U/Dコマンドによって指定された方向にカウント数CN移動する(ステップ103)。
Next, the communication monitoring data TDs including the count pattern CP is transmitted to the
Then, the pulse signal P of the count number CN that moves the tap position DPT is transmitted from the pulse
As a result, the tap position DPT of the
そして、DP81は、移動したタップ位置DPTに対応するアナログ信号出力DPOaを出力する。
次に、マスタ制御部10のDPTd検出部105により、DPO取得コマンドが送信される(ステップ104)。すると、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21のA/Dモジュール53によって、アナログ信号出力DPOaがデジタル信号出力DPOdに変換される。そして、デジタル信号出力DPOdがマスタ制御部10のDPTd検出部105に送信される。すると、DPTd検出部105により、デジタル信号出力DPOdから検出タップ位置DPTdが検出される(ステップ105)。
Then, the
Next, a DPO acquisition command is transmitted by the
(通信品質チェックルーチン)
次に、マスタ制御部10によって行われる通信品質チェック(通信監視)ルーチンを説明する。
図8は、マスタ制御部10による通信品質チェックルーチンのフローチャートの一例である。
図6を参照しつつ、図8によりマスタ制御部10による通信品質チェックルーチンを説明する。
(Communication quality check routine)
Next, a communication quality check (communication monitoring) routine performed by the
FIG. 8 is an example of a flowchart of a communication quality check routine by the
A communication quality check routine by the
DPTd検出部105により、タイミング(T−1)においてDP81に設定されたタップ位置DPTに対応する検出タップ位置DPTd(T−1)が検出される(ステップ201)。
The
CP順序設定部102によって設定された順序にしたがって、CP選定部103により、データベースCP−DBから、カウントパターンCPが選定される(ステップ202)。
According to the order set by the CP
DPTe算出部104により、選定されたカウントパターンCPのカウント数CNに基づいて、検出タップ位置DPTd(T−1)を移動させたとして、予測タップ位置DPTe(T)が算出される(ステップ203)。
The
そして、移動量判断部106により、カウントパターンCPによって設定されるタップ位置DPTの移動量がDP81に適合するか否かが判断される(ステップ204)。なお、移動量判断部106による、移動量の判断については、後述する。
Then, the movement
ステップ204で否定(No)の判断がされた場合、すなわち、移動量が適合しない場合には、ステップ202に戻る。そして、CP順序設定部102により、次に選定するカウントパターンCPの順序が設定される。そして、ステップ202、203が繰り返される。
If a negative (No) determination is made in step 204, that is, if the amount of movement is not suitable, the process returns to step 202. Then, the order of the count pattern CP to be selected next is set by the CP
ステップ204で肯定(Yes)の判断がされた場合、すなわち、移動量が適合する場合は、移動量判断部106により、U/D設定部108に移動方向(U/D)が指示され、U/D設定部108により、通信制御ユニット15に送信されるU/Dコマンドが設定される(ステップ205)。これは、図7におけるステップ101と同様である。
また、CP選定部103により、CP設定部107に選定されたカウントパターンCPが指示される。CP設定部107により、通信制御ユニット15に送信されるカウントパターンCPが設定される(ステップ206)。これは、図7におけるステップ102と同様である。
そして、予測タップ位置DPTe(T)をメモリ12(RAMであって構わない)に格納する(ステップ207)。
If the determination in step 204 is affirmative (Yes), that is, if the movement amount is appropriate, the movement
Further, the
Then, the predicted tap position DPTe (T) is stored in the memory 12 (which may be a RAM) (step 207).
次に、変数nに“1”を設定する(ステップ208)。
そして、DPTd検出部105により、受信したDP81のタップ位置DPTに対するデジタル信号出力DPOdから、検出タップ位置DPTd(T)を検出する(ステップ209)。
そして、通信品質判定部109により、検出タップ位置DPTd(T)と予測タップ位置DPTe(T)とが一致するか否かが判断される(ステップ210)。
Next, “1” is set to the variable n (step 208).
Then, the
Then, the communication
ステップ210で肯定(Yes)の判断がされる場合、すなわち検出タップ位置DPTd(T)と予測タップ位置DPTe(T)とが一致する場合には、通信品質判定部109によって、シリアル通信が正常に行われており、スレーブ制御部20も正常に動作していると判定(推定)される(通信正常)。
そして、次に送信する通信監視データTDsに用いるカウントパターンCP(T+1)を選択するために、ステップ202に戻る。
If the determination in step 210 is affirmative (Yes), that is, if the detected tap position DPTd (T) and the predicted tap position DPTe (T) match, the communication
And in order to select count pattern CP (T + 1) used for the communication monitoring data TDs transmitted next, it returns to step 202.
一方、ステップ210で否定(No)の判断がされる場合、すなわち検出タップ位置DPTd(T)と予測タップ位置DPTe(T)とが一致しない場合には、変数nが“3”であるか否かが判断される(ステップ211)。
ステップ211において、否定(No)の判断がされる場合、すなわち変数nが3未満の場合には、変数nに“1”が加えられる(ステップ212)。そして、ステップ209に戻って、DPTd検出部105により、受信したDP81のタップ位置DPTに対するデジタル信号出力DPOdから、検出タップ位置DPTd(T)を検出する。そして、ステップ210が繰り返される。
On the other hand, if a negative (No) determination is made in step 210, that is, if the detected tap position DPTd (T) and the predicted tap position DPTe (T) do not match, whether the variable n is “3” or not. Is determined (step 211).
If a negative (No) determination is made in step 211, that is, if the variable n is less than 3, “1” is added to the variable n (step 212). Then, returning to step 209, the
また、ステップ211で肯定(Yes)の判断がされる場合、すなわち変数nが“3”である場合には、通信品質判定部109により、通信エラー(通信異常)が発生したと判定される。そして、通信品質判定部109により、メモリ12に通信エラー(通信異常)が発生した旨の通信監視ログが記録される(図8では、ログ記録と表記する。)とともに、UI部2に通信エラーが発生したことを示す通信監視状態表示(図8では、状態表示と表記する。)が行われる(ステップ213)。
これにより、通信品質チェック(通信監視)ルーチンが完了する。
If the determination in step 211 is affirmative (Yes), that is, if the variable n is “3”, the communication
Thereby, the communication quality check (communication monitoring) routine is completed.
図8では、ステップ201として、タイミング(T−1)の検出タップ位置DPTd(T−1)を、DPTd検出部105によって検出した。しかし、ステップ207と同様に、メモリ12に予測タップ位置DPTe(T−1)が蓄積されている。そして、通信が正常であれば、予測タップ位置DPTe(T−1)と検出タップ位置DPTd(T−1)とは、一致している。よって、ステップ201において、タイミング(T−1)の検出タップ位置DPTd(T−1)を、DPTd検出部105によって検出する代わりに、メモリ12から、予測タップ位置DPTe(T−1)を読み出して、検出タップ位置DPTd(T−1)としてもよい。
In FIG. 8, as step 201, the detection tap position DPTd (T−1) at the timing (T−1) is detected by the
また、ステップ210において、検出タップ位置DPTd(T)と予測タップ位置DPTe(T)とが一致する場合に通信正常と判定されるようにしたが、予測タップ位置DPTe(T)に対して予め定められた範囲で一致する場合に、通信正常と判定されるようにしてもよい。 In step 210, it is determined that communication is normal when the detected tap position DPTd (T) matches the predicted tap position DPTe (T). If they match within the specified range, it may be determined that the communication is normal.
さらに、ステップ211において、変数nが“3”となった場合に、通信品質判定部109によって、通信エラー(通信異常)と判断されるようにした。これは、デジタル信号出力DPOdを受信する際に通信エラー(通信異常)が発生した場合に、再度デジタル信号出力DPOdを受信することで通信正常となる場合に対応するためである。
しかし、変数nが“1”において検出タップ位置DPTd(T)と予測タップ位置DPTe(T)とが一致しない場合に、通信エラー(通信異常)と判断してもよい。また、変数nが“3”以外の値のとき、通信エラー(通信異常)と判断してもよい。
Further, in step 211, when the variable n becomes “3”, the communication
However, a communication error (communication abnormality) may be determined when the detected tap position DPTd (T) and the predicted tap position DPTe (T) do not match when the variable n is “1”. Further, when the variable n is a value other than “3”, it may be determined that a communication error (communication error) has occurred.
通信エラー(通信異常)が発生したと判断された場合、スレーブ制御部20を電源リセットするようにしてもよい。
When it is determined that a communication error (communication abnormality) has occurred, the
また、マスタ制御部10が、DPO取得コマンドを予め定められた周期(図4の周期tp)で送信できなかった場合であっても、送信したカウントパターンCP及びタップ位置DPTを移動させる方向(U/D)の設定から、DP81の予測タップ位置DPTeを計算して、照合してもよい。
In addition, even when the
後述するように、スレーブ制御部20が電源リセットされた後、電源が回復した場合、NVメモリ82に格納された値によってDP81のタップ位置DPTが設定される(後述する図15のステップ401参照)。次いで、マスタ制御部10がデジタル信号出力DPOdを受信し、デジタル信号出力DPOiniとしてメモリ12に格納される。よって、このデジタル信号出力DPOiniより、スレーブ制御部20の電源リセットの際のタップ位置DPTを検出することで、電源リセットの要因を推定しうる。これについては後述する。
As will be described later, when power is restored after the
(移動量適合性判断ルーチン)
次に、移動量判断部106などによって行われる、タップ位置DPTの移動量がDP81に適合するか否かを判断する移動量適合性判断ルーチンを説明する。
図9は、DP81のタップ位置DPTの移動量がDP81に適合するか否かを判断する移動量適合性判断ルーチンを説明するフローチャートの一例である。
(Movement suitability judgment routine)
Next, a movement amount suitability determination routine that is performed by the movement
FIG. 9 is an example of a flowchart illustrating a moving amount suitability determination routine for determining whether or not the moving amount of the tap position DPT of the
まず、CP順序設定部102によって、変数mが“0”に設定される(ステップ301)。次に、変数mに“1”が加えられる(ステップ302)。そして、変数mが“1”以上且つカウントパターン数CPN以下であるか否かが判断される(ステップ303)。なお、カウントパターン数CPNは、データベースCP−DBに格納されているカウントパターンCPの数であって、図5に示す例では、“6”である。
First, the CP
ステップ303において、肯定(Yes)の判断がされた場合、すなわち変数mが“1”以上且つカウントパターン数CPN以下である場合には、CP選定部103により、データベースCP−DBから、CP順序設定部102で設定されたカウントパターンCP[m]が選定される。
If the determination in step 303 is affirmative (Yes), that is, if the variable m is “1” or more and the count pattern number CPN or less, the
一方、DPTe算出部104は、検出タップ位置DPTd(T−1)に対して、移動可能なタップ数(移動可能タップ数)DPTvを算出する。アップ(U)側とダウン(D)側とで移動方向が算出される。アップ(U)側の移動可能タップ数DPTv(U)は、タップ数SNから検出タップ位置DPTd(T−1)を引いた値である(DPTv(U)=SN−DPTd(T−1))。また、ダウン(D)側の移動可能タップ数DPTv(D)は、検出タップ位置DPTd(T−1)である(DPTv(D)=DPTd(T−1))。
On the other hand, the
そして、移動量判断部106によって、カウントパターンCP[m]のカウント数CN[m]が、アップ(U)側の移動可能タップ数DPTv(U)未満か否かが判断される(ステップ304)。
Then, the movement
ステップ304において、肯定(Yes)の判断がされた場合、すなわち、CN[m]<DPTv(U)である場合には、DP81のタップ位置DPTをカウント数CN[m]だけアップ(U)側に移動させても、最大タップ位置DPT(SN−1)に到達しない。よって、DP81のタップ位置DPTを移動させる方向をアップ(U)に設定する(ステップ305)。そして、カウントパターンCP[m]が選定される(ステップ306)。これにより、移動量適合性判断ルーチンが終了する。
すなわち、移動量がDP81の最大タップ位置DPT(SN−1)に到達しないことから、DP81の制約条件をクリアするので、移動量が適合する。
If the determination in step 304 is affirmative (Yes), that is, if CN [m] <DPTv (U), the tap position DPT of DP81 is increased by the count number CN [m] (U). The maximum tap position DPT (SN-1) is not reached even when moved to. Therefore, the direction in which the tap position DPT of DP81 is moved is set to up (U) (step 305). Then, the count pattern CP [m] is selected (step 306). Thereby, the movement amount suitability determination routine ends.
That is, since the movement amount does not reach the maximum tap position DPT (SN-1) of DP81, the restriction condition of DP81 is cleared, so the movement amount is suitable.
一方、ステップ304において、否定(No)の判断がされた場合、すなわち、CN[m]≧DPTv(U)である場合には、タップ位置DPTをアップ(U)側に移動させると、最大タップ位置DPT(SN−1)に到達してしまう。すると、カウント数CN[m]に関わらず、アナログ信号出力DPOaが電圧AMAXに固定されてしまう(図3(b)参照)。
そこで、カウント数CN[m]が、ダウン(D)側の移動可能タップ数DPTv(D)未満(CN[m]<DPTv(D))か否かが判断される(ステップ307)。
On the other hand, if a negative (No) determination is made in step 304, that is, if CN [m] ≧ DPTv (U), the maximum tap is determined by moving the tap position DPT to the up (U) side. The position DPT (SN-1) is reached. Then, the analog signal output DPOa is fixed to the voltage AMAX regardless of the count number CN [m] (see FIG. 3B).
Therefore, it is determined whether or not the count number CN [m] is less than the down (D) side movable tap number DPTv (D) (CN [m] <DPTv (D)) (step 307).
ステップ307において、肯定(Yes)の判断がされた場合、すなわち、CN[m]<DPTv(D)である場合には、DP81のタップ位置DPTをカウント数CN[m]だけダウンさせても、最小タップ位置DPT0に到達しない。よって、DP81のタップ位置DPTを移動させる方向をダウン(D)に設定する(ステップ308)。
そして、カウントパターンCP[m]を選定する(ステップ306)。これにより、移動量適格性判断ルーチンが終了する。
すなわち、移動量がDP81の最小タップ位置DPT0に到達しないことから、移動量がDP81の制約条件をクリアするので、移動量が適合する。
If the determination in step 307 is affirmative (Yes), that is, if CN [m] <DPTv (D), even if the tap position DPT of DP81 is decreased by the count number CN [m] The minimum tap position DPT 0 is not reached. Therefore, the direction in which the tap position DPT of DP81 is moved is set to down (D) (step 308).
Then, a count pattern CP [m] is selected (step 306). Thereby, the movement amount eligibility determination routine ends.
That is, since the movement amount does not reach the minimum tap position DPT 0 of DP81, the movement amount clears the constraint condition of DP81, so the movement amount is suitable.
さて、ステップ307において、否定(No)の判断がされた場合、すなわち、CN[m]≧DPTv(D)である場合には、タップ位置DPTをダウン(D)側に移動させると、最小タップ位置DPT0に到達してしまう。すると、CN[m]に関わらず、アナログ信号出力DPOaが電圧AMINに固定されてしまう(図3(b)参照)。
そこで、ステップ302に戻って、変数mに“1”を加える。そして、ステップ303以降を繰り返すことにより、次のカウントパターンCP[m+1]について、移動量が適合するか否かが判断される。
If a negative (No) determination is made in step 307, that is, if CN [m] ≧ DPTv (D), the minimum tap is determined by moving the tap position DPT to the down (D) side. Position DPT 0 is reached. Then, the analog signal output DPOa is fixed to the voltage AMIN regardless of CN [m] (see FIG. 3B).
Therefore, returning to step 302, “1” is added to the variable m. Then, by repeating step 303 and subsequent steps, it is determined whether or not the movement amount is suitable for the next count pattern CP [m + 1].
さて、ステップ303で、No(否定)と判断された場合、すなわち、変数mが“1”以上且つCPN以下でない場合、例えば変数mがカウントパターン数CPNを超える場合には、ステップ301に戻って、変数mを“0”に設定する。そして、ステップ303以降において、図5に示した最初のカウントパターンCP[1]について、選定可能か否かが判断される。 If it is determined as No (No) in step 303, that is, if the variable m is not less than “1” and not less than CPN, for example, if the variable m exceeds the count pattern number CPN, the process returns to step 301. , Variable m is set to “0”. Then, after step 303, it is determined whether or not the first count pattern CP [1] shown in FIG. 5 can be selected.
図5に示すように、カウントパターンCPのカウント数CN[m]を偏らないように設定しておくことで、いずれかのカウントパターンCPを適合させうる。 As shown in FIG. 5, any count pattern CP can be adapted by setting the count number CN [m] of the count pattern CP so as not to be biased.
以上説明したように、移動量が適合するとは、カウントパターンCPのカウント数CNによって設定されるタップ位置DPTの移動量が、DP81の最小タップ位置DPT0と最大タップ位置DPT(SN−1)との間にあることをいう。これを、DP81の制約条件と表示することがある。
As described above, that the movement amount is suitable means that the movement amount of the tap position DPT set by the count number CN of the count pattern CP is the minimum tap position DPT 0 and the maximum tap position DPT (SN-1) of the
以上説明したように、本実施の形態では、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間において、通信監視データTDs及び通信監視応答データTDrの送受信が行われる。これにより、通信品質チェック(通信監視)が行われる。すなわち、マスタ制御部10によって、送信した通信監視データTDsがスレーブ制御部20によって正しく受信されているか否かが判断されるようになっている。
そして、正しく受信されていると判断される場合には、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間におけるシリアル通信が正常に行われているとともに、スレーブ制御部20が正常に動作していると判定される。
As described above, in the present embodiment, communication monitoring data TDs and communication monitoring response data TDr are transmitted and received between the
If it is determined that the data is correctly received, serial communication between the
また、正しく受信されていないと判断された場合でも、図8で説明したように、通信監視応答データTDr(デジタル信号出力DPOd)を繰り返し受信することにより、ノイズによる一時的な通信エラーか否かを判別しうる。すなわち、繰り返して受信した通信監視応答データTDr(デジタル信号出力DPOd)により、シリアル通信が正常に行われていると判断された場合には、ノイズによる一時的な通信エラーと判定してよい。 Even if it is determined that the signal has not been received correctly, as described with reference to FIG. 8, by repeatedly receiving the communication monitoring response data TDr (digital signal output DPOd), whether or not there is a temporary communication error due to noise. Can be determined. That is, when it is determined that serial communication is normally performed based on the repeatedly received communication monitoring response data TDr (digital signal output DPOd), it may be determined that the communication error is temporary due to noise.
なお、通信エラー(通信異常)が起こり得る場合であっても、要因によっては検出されなかったり(反応しなかったり)、タイミングずれなどにより検出できなかったりして、すり抜ける場合がある。 Even when a communication error (communication abnormality) may occur, it may not be detected depending on a factor (does not react) or may not be detected due to a timing shift or the like, and may pass through.
このような場合、カウントパターンCPを変更することで、通信エラー(通信異常)の要因を識別するとよい。 In such a case, the cause of the communication error (communication abnormality) may be identified by changing the count pattern CP.
(シリアル通信回線30において発生する通信エラー(通信異常)の要因)
次に、カウントパターンCPを変更することで、シリアル通信回線30において発生する通信異常の要因を識別する方法について説明する。
通信エラー(通信異常)は、マスタ制御部10が送信した送信データがスレーブ制御部20で正しく受信されないことをいう。このため、マスタ制御部10が送信した通信監視データTDs(カウントパターンCP)が反映されず、マスタ制御部10が受信した通信監視応答データTDr(デジタル信号出力DPOd)が異なってしまう。
これは、送信データが、通信監視データTDs(カウントパターンCP)がシリアル通信回線30を伝搬する間に化けて他のデータになることである。
(Causes of communication errors (communication abnormalities) occurring in the serial communication line 30)
Next, a method for identifying the cause of communication abnormality occurring in the
A communication error (communication abnormality) means that the transmission data transmitted by the
This is because the transmission data becomes distorted while the communication monitoring data TDs (count pattern CP) propagates through the
このような通信エラー(通信異常)は、例えばシリアル通信回線30(伝送路)の周波数特性により、シリアル通信回線30がフィルタとして作用する場合、入出力端における反射による場合、外来ノイズの周波数特性による場合、外来ノイズの発生頻度による場合などに発生する。
Such a communication error (communication abnormality) is caused by, for example, the frequency characteristics of the serial communication line 30 (transmission path), the case where the
図10は、シリアル通信回線30(伝送路)における周波数特性の劣化により生じた波形の鈍り(フィルタ作用)による通信異常(通信エラー)を検出する例を説明する図である。図10(a)は、ビットダブルをカウントパターンCPに用いた場合、図10(b)は、ビットトグルをカウントパターンCPに用いた場合である。
なお、ビットダブルとは、図5のm=4における“0110011”であって、ビットトグルとは、図5のm=2における“0101010”である。ビットトグルは、ビットダブルに比べて、周波数が高い。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of detecting a communication abnormality (communication error) due to waveform dullness (filter action) caused by deterioration of frequency characteristics in the serial communication line 30 (transmission path). FIG. 10A shows a case where bit double is used for the count pattern CP, and FIG. 10B shows a case where bit toggle is used for the count pattern CP.
The bit double is “0110011” at m = 4 in FIG. 5, and the bit toggle is “0101010” at m = 2 in FIG. The bit toggle has a higher frequency than the bit double.
図10において、上から順に、マスタ制御部10の通信制御ユニット15が送信するカウントパターンCPの送信波形、スレーブ制御部20のI/O拡張回路21の通信制御ユニット40が受信するカウントパターンCPの受信波形、クロック信号CK、スレーブ制御部20のI/O拡張回路21の通信制御ユニット40が出力する出力波形である(図2参照)。
ここでは、出力波形は、クロック信号CK(図10ではCKと表記する。)の立ち上がりタイミングにおける受信波形の電圧によって設定される。つまり、クロック信号CKの立ち上がりタイミングにおいて、受信波形の電圧が中央値より大きいと出力波形は「H」になり、受信波形の電圧が中央値より小さいと出力波形は「L」になる。
In FIG. 10, in order from the top, the transmission waveform of the count pattern CP transmitted by the
Here, the output waveform is set by the voltage of the received waveform at the rising timing of the clock signal CK (indicated as CK in FIG. 10). That is, at the rising timing of the clock signal CK, the output waveform becomes “H” when the voltage of the received waveform is larger than the median value, and the output waveform becomes “L” when the voltage of the received waveform is smaller than the median value.
図10(a)に示すように、シリアル通信回線30の特性劣化によって、送信信号が受信信号で示すように波形が鈍っても、送信信号がビットダブルの場合、出力波形は、送信波形と一致する。つまり、送信されたカウントパターンCPが正しくDP81のタップ位置DPTの移動量として設定されるため、マスタ制御部10の通信品質判定部109によって、通信正常と判定され、通信エラー(通信異常)とならない。すなわち、ビットダブルをカウントパターンCPに用いた場合、シリアル通信回線30(伝送路)の特性劣化が検出されない。
As shown in FIG. 10A, even if the waveform of the transmission signal is dull as shown by the received signal due to the deterioration of the characteristics of the
しかし、図10(b)に示すように、送信信号をビットトグル、つまり周波数を図10(a)の場合に比べて高くすると、出力波形は、送信波形に一致しない。つまり、送信されたカウントパターンCPがDP81のタップ位置DPTの移動量として正しく反映されないため、マスタ制御部10の通信品質判定部109によって、通信エラー(通信異常)と判定される。すなわち、ビットトグルをカウントパターンCPに用いた場合、シリアル通信の伝送路の特性劣化が検出される。
However, as shown in FIG. 10B, when the transmission signal is bit-toggled, that is, when the frequency is made higher than in the case of FIG. 10A, the output waveform does not match the transmission waveform. That is, since the transmitted count pattern CP is not correctly reflected as the movement amount of the tap position DPT of DP81, the communication
このように、シリアル通信におけるシリアル通信回線30(伝送路)の特性劣化は、周波数が異なるように設定されたビットダブルとビットトグルとの複数のカウントパターンCPの通信監視データTDsを連続させて送信することで検出される。 As described above, the characteristic deterioration of the serial communication line 30 (transmission path) in serial communication is performed by continuously transmitting communication monitoring data TDs of a plurality of count patterns CP of bit double and bit toggle set to have different frequencies. Is detected.
図11は、シリアル通信におけるシリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズによる通信異常を検出する例を説明する図である。図11(a)は、ビットトグルをカウントパターンCPに用いた場合、図11(b)は、ビットダブルをカウントパターンCPに用いた場合である。
波形の関係は、図10(a)、(b)の場合と同様である。
FIG. 11 is a diagram for explaining an example of detecting a communication abnormality due to noise from a transmission line adjacent to a serial communication line 30 (transmission line) or external noise in serial communication. FIG. 11A shows a case where bit toggle is used for the count pattern CP, and FIG. 11B shows a case where bit double is used for the count pattern CP.
The relationship between the waveforms is the same as in FIGS. 10 (a) and 10 (b).
図11(a)、(b)に示すように、受信波形は、隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズによって乱れる。
図11(a)に示すように、ビッドトグルの場合には、ノイズの影響を受けても、出力波形は、送信波形と一致する。つまり、送信されたカウントパターンCPが正しくDP81のタップ位置DPTの移動量として設定されるため、マスタ制御部10の通信品質判定部109によって、通信正常と判定され、通信エラー(通信異常)とならない。すなわち、ビットトグルをカウントパターンCPに用いた場合、シリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズが検出されない。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the received waveform is disturbed by noise from adjacent transmission lines or external noise.
As shown in FIG. 11A, in the case of the bid toggle, the output waveform matches the transmission waveform even under the influence of noise. That is, since the transmitted count pattern CP is correctly set as the movement amount of the tap position DPT of the
しかし、図11(b)に示すように、送信信号をビットダブル、すなわち周波数を図11(a)の場合に比べて低くすると、出力波形は、送信波形に一致しなくなる。つまり、送信されたカウントパターンCPがDP81のタップ位置DPTの移動量として正しく反映されないため、マスタ制御部10の通信品質判定部109によって、通信エラー(通信異常)と判定される。すなわち、ビットダブルをカウントパターンCPに用いた場合、シリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズが検出される。
However, as shown in FIG. 11B, when the transmission signal is bit double, that is, when the frequency is lower than that in the case of FIG. 11A, the output waveform does not match the transmission waveform. That is, since the transmitted count pattern CP is not correctly reflected as the movement amount of the tap position DPT of DP81, the communication
このように、シリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズは、周波数が異なるように設定されたビットトグルとビットダブルとのカウントパターンCPの通信監視データTDsを連続させて送信することで検出される。 As described above, the noise from the transmission line adjacent to the serial communication line 30 (transmission line) or the noise from the outside is the communication monitoring data TDs of the count pattern CP of the bit toggle and the bit double set to have different frequencies. Can be detected by continuously transmitting.
図12は、シリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズにおける特定のタイミングで発生する通信エラー(通信異常)を検出する例を説明する図である。図12(a)は、ビットトグルをカウントパターンCPに用いた場合、図12(b)は、ビット連続をカウントパターンCPに用いた場合である。
なお、ビット連続とは、図5のm=5における“0000001”である。
波形の関係は、図10(a)、(b)の場合と同様である。
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of detecting a communication error (communication abnormality) occurring at a specific timing in noise from a transmission line adjacent to the serial communication line 30 (transmission path) or noise from outside. FIG. 12A shows a case where bit toggle is used for the count pattern CP, and FIG. 12B shows a case where bit continuation is used for the count pattern CP.
The bit continuation is “0000001” at m = 5 in FIG.
The relationship between the waveforms is the same as in FIGS. 10 (a) and 10 (b).
図12(a)、(b)に示すように、受信波形は、隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズによって乱れる。
図12(a)に示すように、ビッドトグルの場合には、ノイズの影響を受けても、出力波形は、送信波形と一致する。つまり、送信されたカウントパターンCPが正しくDP81のタップ位置DPTの移動量として設定されるため、マスタ制御部10の通信品質判定部109によって、通信正常と判定され、通信エラー(通信異常)とならない。すなわち、ビッドトグルをカウントパターンCPに用いた場合、シリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズにおける特定のタイミングで発生する通信エラー(通信異常)が検出されない。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the received waveform is disturbed by noise from adjacent transmission lines or noise from the outside.
As shown in FIG. 12A, in the case of the bid toggle, the output waveform matches the transmission waveform even under the influence of noise. That is, since the transmitted count pattern CP is correctly set as the movement amount of the tap position DPT of the
しかし、図12(b)に示すように、送信信号をビット連続、つまり“0”(「L」)の期間を図12(a)の場合に比べて長くすると、出力波形にノイズによって“1”(「H」)になる期間が発生して、出力波形は、送信波形に一致しなくなる。つまり、送信されたカウントパターンCPが正しくDP81のタップ位置DPTの移動量として設定されないため、マスタ制御部10の通信品質判定部109によって、通信エラー(通信異常)と判定される。すなわち、ビット連続のカウントパターンCPを用いた場合、シリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からのノイズ又は外来からのノイズにおける特定のタイミングにおいて発生する通信異常が検出される。
なお、“0”(「L」)に代えて“1”(「H」)となる期間を長くしてもよい。
However, as shown in FIG. 12B, when the transmission signal is bit-continuous, that is, when the period of “0” (“L”) is made longer than that in the case of FIG. "(" H ") occurs, and the output waveform does not match the transmission waveform. That is, since the transmitted count pattern CP is not correctly set as the movement amount of the tap position DPT of the
Note that the period of “1” (“H”) may be lengthened instead of “0” (“L”).
図13は、シリアル通信回線30(伝送路)の隣接する伝送路からの突発的なノイズ又は外来からの突発的なノイズによる通信異常を検出する例を説明する図である。ここでは、“0”と“1”との配列がランダムなカウントパターンCPを用いている。
波形の関係は、図10(a)、(b)の場合と同様である。
FIG. 13 is a diagram for explaining an example of detecting a communication abnormality due to sudden noise from a transmission line adjacent to the serial communication line 30 (transmission line) or sudden noise from outside. Here, a count pattern CP in which the arrangement of “0” and “1” is random is used.
The relationship between the waveforms is the same as in FIGS. 10 (a) and 10 (b).
図13に示すように、受信波形は、隣接する伝送路からの突発的なノイズ又は外来からの突発的なノイズによって乱れる。
図13に示すように、突発的なノイズが発生して、出力波形が送信波形と一致しないと、カウントパターンCPが正しくDP81のタップ位置DPTの移動量として設定されないため、マスタ制御部10の通信品質判定部109によって、通信エラー(通信異常)と判定される。
As shown in FIG. 13, the received waveform is disturbed by sudden noise from adjacent transmission lines or sudden noise from outside.
As shown in FIG. 13, when sudden noise occurs and the output waveform does not match the transmission waveform, the count pattern CP is not correctly set as the movement amount of the tap position DPT of the
以上説明したように、複数の異なるカウントパターンCPを用いることで、通信異常の要因を識別又は特定しうる。
したがって、データベースCP−DBに異なるカウントパターンCPを複数格納し、識別したい通信エラー(通信異常)の要因に応じて、CP順序設定部102がカウントパターンCPの選定順序を設定するようにしてもよい。
As described above, by using a plurality of different count patterns CP, the cause of the communication abnormality can be identified or specified.
Therefore, a plurality of different count patterns CP may be stored in the database CP-DB, and the CP
(検出タップ位置DPTdの校正)
本実施の形態では、I/O拡張回路21のA/Dモジュール53により、DP81のアナログ信号出力DPOaをデジタル信号出力DPOdに変換している。そして、デジタル信号出力DPOdに基づいて検出した検出タップ位置DPTdにより、シリアル通信回線30(伝送路)の通信品質をチェックしている。
よって、アナログ信号出力DPOaから変換されたデジタル信号出力DPOdから、DP81のタップ位置DPTに対応した検出タップ位置DPTdが正しく得られることが求められる。
そこで、デジタル信号出力DPOdと、DP81のタップ位置DPTとの対応を校正する校正ルーチンを設けている。
(Calibration of detection tap position DPTd)
In this embodiment, the analog signal output DPOa of the
Therefore, it is required that the detection tap position DPTd corresponding to the tap position DPT of DP81 can be obtained correctly from the digital signal output DPOd converted from the analog signal output DPOa.
Therefore, a calibration routine for calibrating the correspondence between the digital signal output DPOd and the tap position DPT of DP81 is provided.
図14は、マスタ制御部10による校正に関する機能ブロックを説明する図である。
図14に示す機能ブロックは、図2に示したマスタ制御部10におけるCPU11がソフトウェア(ソフトウエアモジュール)によって実現する。
マスタ制御部10は、図6に示した機能ブロックにおいて、通信品質判定部109の代わりに、校正部110を設けるとともに、参照テーブル生成部111を設けたものである。
FIG. 14 is a diagram illustrating functional blocks related to calibration by the
The functional blocks shown in FIG. 14 are realized by software (software module) by the
In the functional block shown in FIG. 6, the
校正部110は、CP設定部107、U/D設定部108から、予め定められたカウントパターンCPをスレーブ制御部20に送信させるとともに、DPTd検出部105からスレーブ制御部20から受信したデジタル信号出力DPOdを、校正部110に送信する。校正部110は、校正手段の一例である。
参照テーブル生成部111は、校正部110が校正した値に基づいて参照テーブルを作成し、メモリ12に格納する。
The
The reference table generation unit 111 creates a reference table based on the value calibrated by the
(校正ルーチン)
図15は、マスタ制御部10、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21及び通信監視回路22の校正ルーチンに関するシーケンス図である。
ここでは、マスタ制御部10、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21及び通信監視回路22における信号の送受信を説明する。
(Calibration routine)
FIG. 15 is a sequence diagram relating to the calibration routine of the I /
Here, transmission / reception of signals in the I /
まず、マスタ制御部10及びスレーブ制御部20の電源がオンになると、スレーブ制御部20における通信監視回路22において、NVメモリ82に書き込まれていたNVメモリ値により、DP81のタップ位置DPTが設定される(図3参照)(ステップ401)。
なお、DP81のタップ位置DPTが設定されると、DP81は、I/O拡張回路21におけるA/Dモジュール53に、タップ位置DPTに対応したアナログ信号出力DPOaを出力する。
First, when the
When the tap position DPT of the
ここで、マスタ制御部10のDPTd検出部105は、スレーブ制御部20に対して、デジタル信号出力DPOdの取得を指示するDPO取得コマンドを送信する(ステップ402)。すると、I/O拡張回路21におけるA/Dモジュール53は、アナログ信号出力DPOaに対応するデジタル信号出力DPOdを出力する。そして、マスタ制御部10のDPTd検出部105に、デジタル信号出力DPOdが送信される。
Here, the
マスタ制御部10のDPTd検出部105は、受信したデジタル信号出力DPOdをメモリ12(RAMで構わない)に格納する(ステップ403)。
ここで、メモリ12に格納されたデジタル信号出力DPOdは、スレーブ制御部20が電源オンになったときのデジタル信号出力DPOdであって、初期値である。そこで、図15では、DPOiniと表記する。
The
Here, the digital signal output DPOd stored in the
ここから、校正ルーチンが開始される。
まず、マスタ制御部10の校正部110は、DP81のタップ位置DPTを最大タップ位置DPT(SN−1)に移動させるため、タップ数SNに“1”を加えたカウント数CN(=SN+1)のカウントパターンCPをCP設定部107に設定させる。さらに、U/D設定部108に、U/Dコマンドをアップ(U)に設定させる。そして、U/Dコマンドを含む通信監視データTDs及びカウントパターンCPを含む通信監視データTDsをスレーブ制御部20に送信する(ステップ404)。
From here, the calibration routine is started.
First, the
これにより、通信監視回路22のDP81は、最大タップ位置DPT(SN−1)に移動する(ステップ405)。なお、DP81のタップ位置DPTは、タップ数SNより大きいカウント数CN(=SN+1)でアップ(U)側への移動を指示されるが、最大タップ位置DPT(SN−1)に達すると、タップ位置DPTはもはや動くことができない。よって、DP81のタップ位置DPTが最大タップ位置DPT(SN−1)に達するように、タップ数SNより大きいカウント数CNを設定している。
すると、DP81は、最大タップ位置DPT(SN−1)に対応したアナログ信号出力DPOaをI/O拡張回路21のA/Dモジュール53に出力する。
Thereby, DP81 of the
Then, the
マスタ制御部10のDPTd検出部105が、スレーブ制御部20に対して、デジタル信号出力DPOdの取得を指示するDPO取得コマンドを送信する(ステップ406)。すると、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21のA/Dモジュール53は、アナログ信号出力DPOaを変換したデジタル信号出力DPOdを、マスタ制御部10に送信する。
マスタ制御部10の校正部110は、DPTd検出部105が受信したデジタル信号出力DPOdを最大電圧AMAXとして、メモリ12(RAMで構わない)に格納する(ステップ407)。
The
The
次に、マスタ制御部10の校正部110は、DP81のタップ位置DPTを最小タップ位置DPT0に移動させるため、タップ数SNに“1”を加えたカウント数CN(=SN+1)のカウントパターンCPをCP設定部107に設定させる。さらに、U/D設定部108に、U/Dコマンドをダウン(D)に設定させる。そして、U/Dコマンドを含む通信監視データTDs及びカウントパターンCPを含む通信監視データTDsをスレーブ制御部20に送信する(ステップ408)。
これにより、通信監視回路22のDP81は、最小タップ位置DPT0に移動する(ステップ409)。なお、DP81のタップ位置DPTは、タップ数SNより大きいカウント数CN(=SN+1)のダウン(D)側への移動を指示されるが、最小タップ位置DPT0に達すると、タップ位置DPTはもはや動くことができない。よって、DP81のタップ位置DPTが最小タップ位置DPT0に達するように、タップ数SNより大きいカウント数CNを設定している。
すると、DP81は、最小タップ位置DPT0に対応したアナログ信号出力DPOaをI/O拡張回路21のA/Dモジュール53に出力する。
Next, the
As a result, the
Then, the
マスタ制御部10のDPTd検出部105が、スレーブ制御部20に対して、デジタル信号出力DPOdの取得を指示するDPO取得コマンドを送信する(ステップ410)。すると、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21のA/Dモジュール53は、アナログ信号出力DPOaを変換したデジタル信号出力DPOdを、マスタ制御部10に送信する。
マスタ制御部10の校正部110は、DPTd検出部105が受信したデジタル信号出力DPOdを最小電圧AMINとして、メモリ12(RAMで構わない)に格納する(ステップ411)。
The
The
そして、後述するように、マスタ制御部10における参照テーブル生成部111は、DP81のタップ数(ステップ数)SN、最大電圧AMAX、最小電圧AMINに基づいて、参照テーブルを作成する(参照テーブル作成ルーチン)(ステップ412)。
これにより、校正ルーチンが終了する。
Then, as will be described later, the reference table generation unit 111 in the
This completes the calibration routine.
以上説明した校正ルーチンは、マスタ制御部10、スレーブ制御部20が電源オンになった際、及び、マスタ制御部10が電源オンの状態で、スレーブ制御部20が電源オンになった際に実行される。
すなわち、参照テーブルは、スレーブ制御部20の電源がオンになる毎に、新たに生成される。
The calibration routine described above is executed when the
That is, the reference table is newly generated every time the
これにより、例え通信監視回路22の電源電位VCCが変動しても、変動した電源電位VCCに対応して、参照テーブルが生成される。
また、マスタ制御部10及びスレーブ制御部20(I/O拡張回路21、通信監視回路22)に、製造ばらつきがあっても、それぞれに対して、参照テーブルが生成されるので、製造ばらつきの影響を受けない。
これに対して、参照テーブルを校正せず予め定められたものとした(固定した)場合には、電源電位VCCの変動や、マスタ制御部10及びスレーブ制御部20(I/O拡張回路21、通信監視回路22)の製造ばらつきによって、DPTd検出部105が検出した検出タップ位置DPTdとDP81のタップ位置DPTとの関係がずれてしまい、通信エラー(通信異常)が発生したと判定されやすくなる。
Accordingly, even when the power source potential V CC of the
In addition, even if there is a manufacturing variation in the
On the other hand, when the reference table is predetermined (fixed) without being calibrated, fluctuations in the power supply potential VCC , the
(参照テーブル作成ルーチン)
次に、図15におけるステップ412の参照テーブルを作成するルーチン(参照テーブル作成ルーチン)を説明する。
図16は、参照テーブル作成ルーチンを説明するフローチャートである。
なお、DP81のタップ数SNは、予めメモリ12(プログラムなどと同様にNVメモリ)に格納されているとする。
(Reference table creation routine)
Next, a routine (reference table creation routine) for creating a reference table in step 412 in FIG. 15 will be described.
FIG. 16 is a flowchart illustrating a reference table creation routine.
It is assumed that the tap number SN of the
マスタ制御部10の参照テーブル生成部111は、メモリ12に格納されているDP81のタップ数SNを読み出す(ステップ501)。
The reference table generation unit 111 of the
次に、メモリ12に格納されている最大タップ位置DPT(SN−1)に対応する電圧AMAXと、最小タップ位置DPT0に対応する電圧AMINとを読み出す(ステップ502)。
そして、タップ位置DPT間に対応する幅(電圧)ADPを、ADP=(AMAX−AMIN)/SNとして算出する(ステップ503)。
すなわち、タップ位置DPT間の電圧は、電圧AMINと電圧AMAXとの差をタップ数で分割して求められる。ここでは、タップ位置DPT間の電圧は、均等に分割されているとしている。
Next, the voltage AMAX corresponding to the maximum tap position DPT (SN-1) stored in the
Then, a width (voltage) ADP corresponding between the tap positions DPT is calculated as ADP = (AMAX−AMIN) / SN (step 503).
That is, the voltage between the tap positions DPT is obtained by dividing the difference between the voltage AMIN and the voltage AMAX by the number of taps. Here, the voltage between the tap positions DPT is assumed to be divided equally.
次に、DP81の1タップ位置DPTに許容される上限及び下限の幅(電圧)ADPGを、ADPG=ADP/2として算出する(ステップ504)。そして、1タップ位置DPTの上限の電圧ADPTを、ADPT=ADP+ADPGとして算出する(ステップ505)。さらに、1タップ位置DPTの下限の電圧ADPBを、ADPB=ADP−ADPGとして算出する(ステップ506)。 Next, the upper limit and lower limit width (voltage) ADPG allowed for the one-tap position DPT of DP81 is calculated as ADPG = ADP / 2 (step 504). Then, the upper limit voltage ADPT of the one tap position DPT is calculated as ADPT = ADP + ADPG (step 505). Further, the lower limit voltage ADPB of the 1-tap position DPT is calculated as ADPB = ADP−ADPG (step 506).
次に、変数iを“0”と置く(ステップ507)。そして、変数iがタップ数SN−1でないか否かが判断される(ステップ508)。
ステップ508で、肯定(Yes)の判断がされた場合、すなわち、変数iがタップ数SN−1でない場合には、変数iに“1”を加える(ステップ509)。
そして、それぞれのタップ位置DPTiに対する最小電圧(最小値)DPOBiをDPOBi=(ADPB×i)+AMINで、中央電圧(中央値)DPOCiをDPOCi=(ADP×i)+AMIN、最大電圧(最大値)DPOTiを、DPOTi=(ADPT×i)+AMINとして算出する。
そして、最小値DPOBi、中央値DPOCi、最大値DPOTiがメモリ12に書き込まれる(ステップ510)。
その後、ステップ508に戻る。
Next, the variable i is set to “0” (step 507). Then, it is determined whether or not the variable i is not the tap number SN-1 (step 508).
If the determination in step 508 is affirmative (Yes), that is, if the variable i is not the tap number SN-1, “1” is added to the variable i (step 509).
Then, the minimum voltage (minimum value) DPOB i for each tap position DPT i is DPOB i = (APDP × i) + AMIN, and the central voltage (median value) DPOC i is DPOC i = (ADP × i) + AMIN, maximum voltage. (Maximum value) DPOT i is calculated as DPOT i = (ADPT × i) + AMIN.
Then, the minimum value DPOB i , the median value DPOC i , and the maximum value DPOT i are written into the memory 12 (step 510).
Thereafter, the process returns to step 508.
一方、ステップ508において、否定(No)の判断がされた場合、すなわち、変数iがタップ数SN−1である場合には、参照テーブル作成ルーチンを終了する。
なお、他のルーチンにより、参照テーブルを作成してもよい。
On the other hand, if a negative (No) determination is made in step 508, that is, if the variable i is the tap number SN-1, the reference table creation routine ends.
Note that the reference table may be created by another routine.
図17は、参照テーブルの一例を説明する図である。
図16のフローチャートにより、図17の参照テーブルが作成される。すなわち、タップ位置DPT0〜DPT(SN−1)に対応するデジタル信号出力DPOdの範囲が設定されている。よって、図6のマスタ制御部10のDPTd検出部105は、参照テーブルを参照して、デジタル信号出力DPOdが、DPOBi<DPOd≦DPOTiであれば、タップ位置DPTi(=DPTdi)と検出する。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a reference table.
The reference table of FIG. 17 is created by the flowchart of FIG. That is, the range of the digital signal output DPOd corresponding to the tap positions DPT 0 to DPT (SN-1) is set. Therefore, the
そして、作成された参照テーブルを参照することにより、図15のステップ403でメモリ12に格納されたデジタル信号出力DPOiniに対応する検出タップ位置DPTdが検出される。すなわち、スレーブ制御部20の電源がオフになる前に、通信監視回路22のNVメモリ82に格納された、DP81のタップ位置DPTが分かる。
このタップ位置DPTは、例えば、スレーブ制御部20が電源リセットされた場合の要因の推定に用い得る。
Then, by referring to the created reference table, the detection tap position DPTd corresponding to the digital signal output DPOini stored in the
This tap position DPT can be used, for example, for estimating a factor when the power of the
[電源リセット要因の推定]
以上においては、シリアル通信が正常に行われているかの通信品質チェックについて説明した。本実施の形態では、通信品質チェックに関わらず、スレーブ制御部20において、電源リセットが発生した場合において、電源リセットの要因を推定しうる。
以下、電源リセット要因の推定について説明する。
[Estimation of power reset factor]
In the above, the communication quality check for confirming whether serial communication is normally performed has been described. In the present embodiment, regardless of the communication quality check, the
Hereinafter, estimation of the power reset factor will be described.
電源リセットは、例えば、スレーブ制御部20に電源異常が発生する場合、外部からリセット信号が入力された場合、WDT23のタイムアウトによる場合などに発生する。
The power reset occurs, for example, when a power failure occurs in the
まず、スレーブ制御部20の電源に異常が生じ、電源電圧が最低電圧未満になることにより、スレーブ制御部20に電源リセットが発生したとする。
この場合、電源監視回路24は、電源電圧が最低電圧未満に低下したことを検知し、通信監視回路22のメモリタイミング生成回路83に信号を送信する。
すると、メモリタイミング生成回路83は、NVメモリ82にDP81のタップ位置DPTを示すデータを書き込むためのメモリタイミングを生成し、NVメモリ82にDP81のタップ位置DPTを示すデータを書き込む。
First, it is assumed that a power supply reset is generated in the
In this case, the power
Then, the memory
NVメモリ82には、DP81のタップ位置DPTを示すデータが書き込めるように、DP81のタップ位置DPTを示すデータが設定されている。しかし、メモリタイミング生成回路83がメモリタイミングを生成しない限り、NVメモリ82へDP81のタップ位置DPTを示すデータの書き込み(記憶)は行われない。
電源電圧が最低電圧未満に低下したときに限りNVメモリ82へ書き込むことにより、NVメモリ82に書き換え(書き込み)回数の制限があっても、書き換え回数がこの制限に達することが抑制される。
In the
By writing to the
なお、前述したように、通信監視回路22は、NVメモリ82にDP81のタップ位置DPTを示すデータが書き込まれるまでの間、動作を継続する。
As described above, the
その後、スレーブ制御部20の電源電圧が回復すると、NVメモリ82に書き込まれたDP81のタップ位置DPTを表すデータ(NVメモリ値)により、DP81のタップ位置DPTが設定される。
そして、上記したように、DP81のアナログ信号出力DPOaが、A/Dモジュール53によりデジタル信号出力DPOdに変換され、マスタ制御部10に送信される。さらに、マスタ制御部10のDPTd検出部105により、デジタル信号出力DPOdから、検出タップ位置DPTdが検出される。
Thereafter, when the power supply voltage of the
As described above, the analog signal output DPOa of the
マスタ制御部10にそれまでにスレーブ制御部20に送信した通信監視データTDsによる予測タップ位置DPTeの履歴を記憶させておけば、予測タップ位置DPTeの履歴を参照することにより、どの時点において、スレーブ制御部20に電源異常が発生したか判断される。
例えば、検出タップ位置DPTdが、直前に送信した通信監視データTDsにおけるカウントパターンCPによって設定される予測タップ位置DPTeと一致すれば、スレーブ制御部20の電源電圧の低下によって、スレーブ制御部20の電源リセットが発生したと推定される。
If the
For example, if the detected tap position DPTd coincides with the predicted tap position DPTe set by the count pattern CP in the communication monitoring data TDs transmitted immediately before, the power supply voltage of the
また、スレーブ制御部20の電源リセットが、WDT23によって発生した場合には、図2から分かるように、電源監視回路24は動作しない。よって、NVメモリ82に記憶されたDP81のタップ位置DPTは、直前に送信した通信監視データTDsのカウントパターンCPによって算出された予測タップ位置DPTeと一致せず、それより以前に送信した通信監視データTDsのカウントパターンCPによって算出された予測タップ位置DPTeと一致するはずである。
よって、スレーブ制御部20の電源リセットが、電源電圧が最低電圧未満に低下したことによって発生したのではないと推定しうる。
In addition, when the power reset of the
Therefore, it can be estimated that the power reset of the
そして、スレーブ制御部20の電源リセットが、外部からのリセット信号によって発生する場合には、リセット信号は、電源リセット回路25に入力される。この場合においても、図2から分かるように、電源監視回路24は動作しない。よって、NVメモリ82に書き込まれたDP81のタップ位置DPTは、直前に送信した通信監視データTDsのカウントパターンCPよって算出された予測タップ位置DPTeと一致せず、それ以前に送信した通信監視データTDsのカウントパターンCPによって算出された予測タップ位置DPTeと一致するはずである。
どの時点で送信した通信監視データTDsのカウントパターンCPであるかにより、スレーブ制御部20に発生した電源リセットが、WDT23によるか、外部からのリセット信号によるかを推定しうる。
When the power reset of the
Depending on at which point the count pattern CP of the communication monitoring data TDs is transmitted, it can be estimated whether the power reset generated in the
I/O拡張回路21は、例えば、ASICで構成される。
この場合、汎用性を考慮して、I/O拡張ユニット50には、多数のIFモジュールが設けられる。これらには、特定の機能部の特定の制御対象を制御する専用モジュールの他に、シリアル信号を出力するIFモジュール、センサからのアナログ信号をシリアル信号に変換するA/D変換器として機能するIFモジュールなどの汎用IFモジュールが含まれる。そして、いくつかの汎用IFモジュールは用いられず、余剰となっている。
The I /
In this case, in consideration of versatility, the I /
そこで、本実施の形態では、機能部の制御に用いられないIFモジュールの内、A/D変換器として機能するIFモジュールをA/Dモジュール53、パルス信号Pをシリアルに出力するIFモジュール52をパルス信号出力モジュール54として用いている。
すなわち、汎用性を考慮したASICで構成されたI/O拡張回路21に、通信監視回路22を設けることで、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間のシリアル通信の品質のチェック(監視)、ノイズ要因の識別又は特定、及び/又は、スレーブ制御部20における電源リセットの要因の推定を行っている。
Therefore, in the present embodiment, among the IF modules that are not used for controlling the functional unit, the IF module that functions as an A / D converter is the A /
That is, the
また、マスタ制御部10における通信制御ユニット15、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21の通信制御ユニット40は、SPI通信の規格にて構築されていて、変更することが容易でない。よって、本実施の形態では、通信制御ユニット15及び通信制御ユニット40を変更することなく、それらの外部に通信監視回路22を設け、シリアル通信を監視している。
Further, the
しかも、本実施の形態では、通信監視回路22にDP81を用いることにより、I/O拡張ユニット50におけるパルス信号出力モジュール54からのパルス信号PによりDP81のタップ位置DPTを移動させ、DP81のアナログ信号出力DPOaをA/Dモジュール53によりデジタル信号出力DPOdに変換している。これにより、通信監視回路22に接続されるI/O拡張ユニット50におけるIFモジュールの数を2個(A/Dモジュール53、パルス信号出力モジュール54)に抑制している。すなわち、DP81を用いることで、通信監視回路22を端子数が少ない回路構成とし、ASICで構成されたI/O拡張回路21に実装(接続)しやすくしている。
すなわち、ASICで構成されたI/O拡張回路21の構成を変更することなく、シリアル通信の通信品質のチェックなどを行う機能を付加している。
Moreover, in the present embodiment, by using DP81 for the
In other words, a function for checking the communication quality of serial communication and the like is added without changing the configuration of the I /
(変形例)
上記においては、通信監視回路22にDP81を用いた。そして、受信したカウントパターンCPに応じて、現在のDP81のタップ位置DPTからアップ(U)側又はダウン(D)側に移動させるようにした。このため、タップ位置DPTは、これまで受信したカウントパターンCP及びU/Dコマンドの累積値となる。
このように、タップ位置DPTを累積させず、通信監視データTDs(カウントパターンCP)を受信する毎に、最小タップ位置DPT0又は最大タップ位置DPT(SN−1)にリセットするようにしてもよい。
このようにすることで、DPTe算出部104における予測タップ位置DPTeの算出が容易になる。
(Modification)
In the above, DP81 is used for the
In this way, the tap position DPT is not accumulated, and every time the communication monitoring data TDs (count pattern CP) is received, the tap position DPT may be reset to the minimum tap position DPT 0 or the maximum tap position DPT (SN-1). .
By doing so, the calculation of the predicted tap position DPTe in the
この場合には、図8に示す通信品質チェックルーチンにおいて、ステップ212の戻り先をステップ202としてよい。このようにすることで、複数回(図8では3回)、カウントパターンCPを送信し、それに対する検出タップ位置DPTdを受信することで、シリアル通信回線30の送信と受信とにおいて通信品質のチェックがされる。
このようにすることで、複数のカウントパターンCPを送信して行う、シリアル通信回線30に発生するノイズの識別や特定が容易になる。
なお、ステップ208は、ステップ201の後、ステップ212からの戻りの前にずらすことになる。
In this case, the return destination of step 212 may be step 202 in the communication quality check routine shown in FIG. By doing so, the count pattern CP is transmitted a plurality of times (three times in FIG. 8), and the detection tap position DPTd is received, thereby checking the communication quality in the transmission and reception of the
By doing so, it becomes easy to identify and specify noise generated in the
Note that step 208 is shifted after step 201 and before returning from step 212.
また、DP81を用いた通信監視回路22の代わりに、カウントパターンCPを含む通信監視データTDsをアナログ変換して保持するものを用いてもよい。
Further, instead of the
ここで、本実施の形態が適用される制御部1と、本実施の形態が適用されない制御部1とを比較する。本実施の形態が適用されない制御部1とは、スレーブ制御部20が通信監視回路22を備えない制御部1であって、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間で、通信監視データTDs及び通信監視応答データTDrの送受信がされない場合をいう。
Here, the
本実施の形態が適用されない制御部1では、マスタ制御部10は、スレーブ制御部20にデータ(図4におけるCDs)を一方的に送信することになる。このため、マスタ制御部10は、送信したデータがスレーブ制御部20によって正しく受信されているか否かを判断できない。すなわち、通信エラー(通信異常)が発生しても、マスタ制御部10は、通信エラー(通信異常)の発生を検知することができない。
この場合、マスタ制御部10は、機能部における制御対象がエラーを含むデータを受信したことによる異常動作などによって発せられる異常(フェイル:Fail)信号などを受信することで、通信エラー(通信異常)の発生を知ることになる。
In the
In this case, the
また、本実施の形態が適用されない制御部1において、マスタ制御部10からスレーブ制御部20に送信する制御するためのデータCDsを、スレーブ制御部20からマスタ制御部10に折り返し送信させることで、マスタ制御部10からスレーブ制御部20に正しくデータCDsが送信されているか否かを判断する方式がある(ミラー方式)。
しかし、ミラー方式では、シリアル通信回線30における受信用の通信路Rxが、折り返しのデータCDsに占有される。すなわち、シリアル通信回線30の通信レートがミラー方式を使用しない場合の倍になる。このため、制御対象からの応答のためのデータCDrの送信が妨げられるおそれがある。すなわち、画像形成装置100が必要とする通信レートが確保できないおそれがある。
Further, in the
However, in the mirror system, the reception communication path Rx in the
さらに、マスタ制御部10が、スレーブ制御部20に定期的に固定のデータ(ビット)を送信し、スレーブ制御部20におけるI/O拡張回路21の予め定められたレジスタに格納し、返信されたデータが送信したデータと一致するかを判断して、通信品質をチェックすることが考えられる。
この場合、スレーブ制御部20が電源リセットされると、レジスタに格納されたデータが消去されてしまう。このため、電源リセットの要因が特定されない。
また、固定のデータを用いる方法では、前述したように、シリアル通信回線30に生じる通信異常の要因によっては、そもそも検出されなかったり(反応しなかったり)、タイミングずれなどにより検出できなかったりして、すり抜けるおそれがある。
Further, the
In this case, when the power of the
Further, in the method using fixed data, as described above, depending on the cause of the communication abnormality occurring in the
また、本実施の形態が適用されない制御部1では、通信監視データTDsと通信監視応答データTDrとのやり取りが行われないため、スレーブ制御部20の電源リセットが、スレーブ制御部20の電源電圧の最低電圧未満への低下によるか、WDT23によるか、外部からのリセット信号によるかを推定しえない。
Further, in the
これに対し、本実施の形態が適用される制御部1では、マスタ制御部10とスレーブ制御部20との間において、通信監視データTDs及び通信監視応答データTDrの送受信が行われる。よって、マスタ制御部10は、送信した通信監視データTDsがスレーブ制御部20によって正しく受信されているか否かが判断される。
そして、スレーブ制御部20における通信監視回路22は、電源リセットが生じた際のDP81のタップ位置DPTをNVメモリ82に格納する。このタップ位置DPTは、電源リセットで消去されない。よって、このタップ位置DPTを読み出すことで、スレーブ制御部20に発生した電源リセットの要因を推定しうる。
On the other hand, in the
The
また、本実施の形態が適用される制御部1では、通信監視データTDsに複数のカウントパターンCPを用いていることから、シリアル通信回線30に生じる通信エラー(通信異常)の要因を識別又は特定しうる。
Further, since the
さらに、本実施の形態が適用される制御部1では、図4に示すように、機能部を制御するデータCDsの間に、周期的に通信監視データTDsを挿入している。そして、折り返される応答のための通信監視応答データTDrは、通信監視データTDsに対応して送信される。よって、制御のためのデータCDs及び応答のためのデータCDrの通信が妨げられることが抑制される。
Further, in the
1…制御部、2…ユーザインターフェース(UI)部、3…画像形成部、4…画像読取部、5…送受信部、10…マスタ制御部、11…CPU、12…メモリ、14…データバス、15、40…通信制御ユニット、16、42…送信モジュール、17、41…受信モジュール、18、43…通信制御モジュール、20…スレーブ制御部、21…I/O拡張回路、22…通信監視回路、23…ウオッチドックタイマ回路(WDT)、24…電源監視回路、25…電源リセット回路、30…シリアル通信回線、50…I/O拡張ユニット、51…I/O制御モジュール、52…IF(インターフェース)モジュール、53…A/Dモジュール、54…パルス信号出力モジュール、60…クロック生成回路、70…システムリセット回路、81…デジタルポテンショメータ(DP)、82…NVメモリ、83…メモリタイミング生成回路、100…画像形成装置、101…カウントパターン(CP)生成部、102…カウントパターン(CP)順序設定部、103…カウントパターン(CP)選定部、104…予測タップ位置(DPTe)算出部、105…検出タップ位置(DPTd)検出部、106…移動量判断部、107…カウントパターン(CP)設定部、108…アップ/ダウン(U/D)設定部、109…通信品質判定部、110…校正部、111…参照テーブル生成部、CK…クロック信号、CN…カウント数、CP…カウントパターン、CP−DB…データベース、DPOa…アナログ信号出力、DPOd…デジタル信号出力、DPT…タップ位置、DPTd…検出タップ位置、DPTe…予測タップ位置、SN…タップ数、TDr…通信監視応答データ、TDs…通信監視データ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記画像形成部における画像の形成を制御するマスタ部とスレーブ部とを含む制御部と、
前記制御部の前記マスタ部と前記スレーブ部との間を接続し、シリアル通信を行うシリアル通信回線と、を備え、
前記制御部の前記マスタ部は、
前記スレーブ部に対して、第1のデジタル信号を送信する信号送信手段と、
前記スレーブ部から、第2のデジタル信号を受信する信号受信手段と、
送信した前記第1のデジタル信号と受信した前記第2のデジタル信号とにより、前記シリアル通信の通信状態を判定する通信状態判定手段と、
前記第2のデジタル信号と前記スレーブ部において前記第1のデジタル信号に基づいて出力されるアナログ信号と、当該アナログ信号から変換される前記第2のデジタル信号との関係を校正する校正手段と、を有し、
前記制御部の前記スレーブ部は、
前記第1のデジタル信号に基づいて前記アナログ信号を出力するアナログ信号出力手段と、
前記アナログ信号を変換して前記第2のデジタル信号に変換する変換手段と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image;
A control unit including a master unit and a slave unit for controlling image formation in the image forming unit;
A serial communication line that connects between the master unit and the slave unit of the control unit and performs serial communication,
The master unit of the control unit is
Signal transmitting means for transmitting a first digital signal to the slave unit;
Signal receiving means for receiving a second digital signal from the slave unit;
Communication state determination means for determining a communication state of the serial communication based on the transmitted first digital signal and the received second digital signal;
Calibration means for calibrating the relationship between the second digital signal and the analog signal output based on the first digital signal in the slave unit and the second digital signal converted from the analog signal; Have
The slave unit of the control unit is
Analog signal output means for outputting the analog signal based on the first digital signal;
An image forming apparatus comprising: conversion means for converting the analog signal into the second digital signal.
前記装置において前記第1のデジタル信号に基づいて出力されたアナログ信号から変換された第2のデジタル信号を受信する信号受信手段と、
送信した前記第1のデジタル信号と受信した前記第2のデジタル信号とにより、シリアル通信の通信状態を判定する通信状態判定手段と、
前記装置における前記アナログ信号と前記第2のデジタル信号との関係を校正する校正手段と
を備えた通信制御装置。 Signal transmitting means for transmitting a first digital signal to a device connected by a serial communication line;
Signal receiving means for receiving a second digital signal converted from an analog signal output based on the first digital signal in the device;
A communication state determination means for determining a communication state of serial communication based on the transmitted first digital signal and the received second digital signal;
A communication control device comprising calibration means for calibrating the relationship between the analog signal and the second digital signal in the device.
前記装置の電源がオンにされる毎に、前記校正を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の通信制御装置。 The calibration means includes
The communication control apparatus according to claim 2, wherein the calibration is performed each time the apparatus is turned on.
前記アナログ信号が最大になるように設定した前記第1のデジタル信号を前記信号送信手段から送信させ、前記信号受信手段により受信する当該第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最大値とし、
前記アナログ信号が最小になるように設定した前記第1のデジタル信号を前記信号送信手段から送信させ、前記信号受信手段により受信する当該第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最小値とし、
前記最大値と前記最小値と、前記アナログ信号を分けた複数の段の段数とから、前記アナログ信号の段と前記第2のデジタル信号との関係を校正する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の通信制御装置。 The calibration means includes
The first digital signal set so that the analog signal is maximized is transmitted from the signal transmission unit, and the analog signal output from the first digital signal received by the signal reception unit is converted. The second digital signal is the maximum value,
The first digital signal set to minimize the analog signal is transmitted from the signal transmission unit, and the analog signal output from the first digital signal received by the signal reception unit is converted. Minimize the second digital signal,
The relationship between the stage of the analog signal and the second digital signal is calibrated from the maximum value, the minimum value, and the number of stages of the plurality of stages obtained by dividing the analog signal. 4. The communication control device according to 3.
前記装置の電源がオンにされた際、当該装置の電源がオフにされる際に記憶されていた前記アナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を取得し、
前記アナログ信号の前記複数の段と前記第2のデジタル信号との関係が校正された後に、受信した前記第2のデジタル信号を、前記アナログ信号の前記複数の段のいずれかに対応させる
ことを特徴とする請求項4に記載の通信制御装置。 The calibration means includes
When the device is turned on, obtain the second digital signal converted from the analog signal stored when the device is turned off;
After the relationship between the plurality of stages of the analog signal and the second digital signal is calibrated, the received second digital signal is made to correspond to one of the plurality of stages of the analog signal. The communication control device according to claim 4, wherein
前記装置において、デジタルポテンショメータによって保持された前記アナログ信号が変換されて得られた
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の通信制御装置。 The second digital signal is:
6. The communication control device according to claim 2, wherein the analog signal held by the digital potentiometer is converted in the device and obtained.
前記アナログ信号が最大になるように設定した前記第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最大値とする機能と、
前記アナログ信号が最小になるように設定した前記第1のデジタル信号により出力されたアナログ信号から変換された前記第2のデジタル信号を最小値とする機能と、
前記最大値と前記最小値と、前記アナログ信号を分ける複数の段の段数とから、前記アナログ信号と前記第2のデジタル信号との関係を校正する機能とを
実現させるためのプログラム。 A first digital signal is transmitted to a device connected by a serial communication line, and a second digital signal converted from an analog signal output based on the first digital signal in the device is received. The communication control device for determining the communication state from the first digital signal and the second digital signal,
A function of maximizing the second digital signal converted from the analog signal output by the first digital signal set so that the analog signal is maximized;
A function of minimizing the second digital signal converted from the analog signal output by the first digital signal set to minimize the analog signal;
A program for realizing a function of calibrating the relationship between the analog signal and the second digital signal from the maximum value, the minimum value, and the number of stages that divide the analog signal.
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