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公開番号2024057440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022164180
出願日2022-10-12
発明の名称通信装置、通信システム、および通信方法
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人クロスボーダー特許事務所
主分類H04L 7/033 20060101AFI20240417BHJP(電気通信技術)
要約【課題】高信頼性および高速性を要する通信システムにおいて、ストローブ信号を用いずに、データ信号のみで高精度な同期を実現する通信を行うことを目的とする。
【解決手段】通信装置100は、有効な1ビットのデータ信号が連続する通信データ30を受信する。同期回路111は、通信データ30のデータ信号ごとにデータ信号が変化したかどうかを示すデータ変化点を検出する。データ取り込み回路112は、データ変化点が検出されると、データ変化点が検出されたタイミングであるエッジ検出タイミングより後のタイミングをデータラッチタイミングとしてデータ信号を取り込む。また、データ取り込み回路112は、データ変化点が検出されない場合は、処理中のデータ信号の前のデータ信号のデータラッチタイミングと同じタイミングでデータ信号を取り込む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
有効な１ビットのデータ信号が連続する通信データを受信する通信装置において、
前記通信データのデータ信号ごとに前記データ信号が変化したかどうかを示すデータ変化点を検出する同期回路と、
前記データ変化点が検出されると、前記データ変化点が検出されたタイミングであるエッジ検出タイミングより後のタイミングをデータラッチタイミングとして前記データ信号を取り込み、前記データ変化点が検出されない場合は、処理中の前記データ信号の前のデータ信号の前記データラッチタイミングと同じタイミングで前記データ信号を取り込むデータ取り込み回路と
を備える通信装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記通信装置は、
データ信号に変化がない状態で連続するデータ信号の数に上限が存在する前記通信データを受信する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置は、所定の周波数のクロックタイミングを生成するクロックを備え、
前記同期回路は、
前記通信データのデータ信号ごとに、前記所定の周波数を分周して得られる送信時間であって前記通信データに含まれる各データ信号の送信時間における最初のクロックタイミングにおいて前記データ変化点を検出し、
前記データ取り込み回路は、
前記データ変化点が検出されると、前記データ変化点を検出した前記エッジ検出タイミングの次のクロックタイミング以降のクロックタイミングを前記データラッチタイミングとして前記データ信号を取り込み、前記データ変化点が検出されない場合は、前記前のデータ信号の前記データラッチタイミングと同じクロックタイミングで前記データ信号を取り込む請求項１または請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記データ取り込み回路は、
前記データ変化点が検出されると、前記エッジ検出タイミングの次のクロックタイミングを前記データラッチタイミングとして前記データ信号を取り込む請求項１または請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信装置は、
ＳｐａｃｅＷｉｒｅ通信プロトコルに準拠した前記通信データを受信する請求項１または請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】
有効な１ビットのデータ信号が連続する通信データであって、データ信号に変化がない状態で連続するデータ信号数に上限が存在する通信データを生成するデータ生成回路を具備する送信装置と、前記送信装置から送信される前記通信データを受信する受信装置とを備える通信システムにおいて、
前記受信装置は、
前記通信データのデータ信号ごとに前記データ信号が変化したかどうかを示すデータ変化点を検出する同期回路と、
前記データ変化点が検出されると、前記データ変化点が検出されたタイミングであるエッジ検出タイミングより後のタイミングをデータラッチタイミングとして前記データ信号を取り込み、前記データ変化点が検出されない場合は、処理中の前記データ信号の前のデータ信号の前記データラッチタイミングと同じタイミングで前記データ信号を取り込むデータ取り込み回路と
を備える通信システム。
【請求項７】
前記通信システムは、
前記データ信号に変化がない状態で連続する前記データ信号数が最も多くなる際における最後のデータ信号を正常に検出するように、前記送信装置と前記受信装置のオシレータの周波数と周波数偏差と１ビットの送信時間のクロック数とが設定されている請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記受信装置には、所定の周波数のクロックタイミングを生成するクロックを備え、
前記同期回路は、
前記通信データのデータ信号ごとに、前記所定の周波数を分周して得られる送信時間であって前記通信データに含まれる各データ信号の送信時間における最初のクロックタイミングにおいて前記データ変化点を検出し、
前記データ取り込み回路は、
前記データ変化点が検出されると、前記データ変化点を検出した前記エッジ検出タイミングの次のクロックタイミング以降のクロックタイミングを前記データラッチタイミングとして前記データ信号を取り込み、前記データ変化点が検出されない場合は、前記前のデータ信号の前記データラッチタイミングと同じクロックタイミングで前記データ信号を取り込む請求項６または請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記データ取り込み回路は、
前記データ変化点が検出されると、前記エッジ検出タイミングの次のクロックタイミングを前記データラッチタイミングとして前記データ信号を取り込む請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記通信システムは、
ＳｐａｃｅＷｉｒｅ通信プロトコルに準拠した前記通信データを送受信する請求項６または請求項７に記載の通信システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信装置、通信システム、および通信方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
宇宙機内の通信の標準規格にＳｐａｃｅＷｉｒｅ通信（ＥＣＳＳ－Ｅ－ＳＴ－５０－１２）がある。ＳｐａｃｅＷｉｒｅ通信では、機器同士が通信をするために、物理層の信号としてＤＡＴＡとＳＴＲＯＢＥが必要である。以下の説明において、ＤＡＴＡをデータ信号と称し、ＳＴＲＯＢＥをストローブ信号と称する場合がある。これらの信号は送信信号および受信信号が必要である。また、差動信号であることからＧＮＤを除くと以下の通り合計８本の信号が必要である。
このように、ＳｐａｃｅＷｉｒｅ通信といった宇宙機内で用いられるような、高信頼性および高速性を要する通信では、ストローブ信号の使用、および差動信号の採用が実施されている。また、ＳｐａｃｅＷｉｒｅ通信といった宇宙機内で用いられるような、高信頼性および高速性を要する通信では、ＤＡＴＡは意味のある有効な信号のみから構成されている。
【０００３】
（１）ＤＡＴＡ＿ＴＸ＿Ｐ（送信データ信号のポジティブ側）
（２）ＤＡＴＡ＿ＴＸ＿Ｎ（送信データ信号のネガティブ側）
（３）ＳＴＲＯＢＥ＿ＴＸ＿Ｐ（送信ストローブ信号のポジティブ側）
（４）ＳＴＲＯＢＥ＿ＴＸ＿Ｎ（送信ストローブ信号のネガティブ側）
（５）ＤＡＴＡ＿ＲＸ＿Ｐ（受信データ信号のポジティブ側）
（６）ＤＡＴＡ＿ＲＸ＿Ｎ（受信データ信号のネガティブ側）
（７）ＳＴＲＯＢＥ＿ＲＸ＿Ｐ（受信ストローブ信号のポジティブ側）
（８）ＳＴＲＯＢＥ＿ＲＸ＿Ｎ（受信ストローブ信号のネガティブ側）
【０００４】
出力処理回路では、データ信号が変化しないときに変化する信号としてストローブ信号が生成される。入力処理回路では、データ信号とストローブ信号の排他的論理和を取ることで、クロック信号の生成およびデータ信号の変化点の検出をする。その後に、入力処理回路におけるデータ取り込み回路がデータを取り込む処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－０６７９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、ＳｐａｃｅＷｉｒｅ通信を用いる従来の通信システムでは、信号のやりとりに８本のワイヤハーネスが必要である。
特定の宇宙機のアプリケーションでは、運用中にハーネスを確実に切断するため、あるいは、ハーネスの引き回し、すなわちレイアウト性をよくするため、といった理由からハーネスの本数に厳しい制約があるケースが存在する。
【０００７】
本開示では、高信頼性および高速性を要する通信システムにおいて、ストローブ信号を用いずに、データ信号のみで高精度な同期を実現する通信を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る通信装置は、
有効な１ビットのデータ信号が連続する通信データを受信する通信装置において、
前記通信データのデータ信号ごとに前記データ信号が変化したかどうかを示すデータ変化点を検出する同期回路と、
前記データ変化点が検出されると、前記データ変化点が検出されたタイミングであるエッジ検出タイミングより後のタイミングをデータラッチタイミングとして前記データ信号を取り込み、前記データ変化点が検出されない場合は、処理中の前記データ信号の前のデータ信号の前記データラッチタイミングと同じタイミングで前記データ信号を取り込むデータ取り込み回路と
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係る通信装置では、高信頼性および高速性を要する通信システムにおいて、ストローブ信号を用いずに、データ信号のみで高精度な同期を実現する通信を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係る通信システムの全体構成例を示す図。
実施の形態１に係る受信側の通信装置における通信タイミングの例を示す図。
実施の形態１に係る受信側の通信装置における通信タイミングの別例を示す図。
実施の形態１に係る通信方法の適用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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