特開 2024-112066 通信装置、通信方法および通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112066

(43)【公開日】2024-08-20

(54)【発明の名称】通信装置、通信方法および通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 7/04 20060101AFI20240813BHJP

   H04L 25/38 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

H04L7/04 400

H04L25/38 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023016906

(22)【出願日】2023-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】工藤 拓麿

【テーマコード（参考）】

5K029

5K047

【Ｆターム（参考）】

5K029EE07

5K029KK22

5K047GG11

5K047JJ03

5K047LL10

(57)【要約】

【課題】調歩同期方式のシリアル通信において、正確なデータの送受信をより簡便に実現できる通信装置、通信方法および通信システムを提供する。
【解決手段】通信装置２０は、調歩同期方式でシリアル通信を行う。通信装置２０は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部ＳＴ１，ＳＴ２、立ち上がりで始まるデータ部ＤＡ１，ＤＡ２およびストップ部ＳＰ１，ＳＰ２の順で構成された受信データＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２を受信する受信部２００と、Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定する測定部２２０と、測定部２２０が測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データＤＡＴＡ３を送信する送信部２６０とを備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

調歩同期方式でシリアル通信を行う通信装置であって、
１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信する受信部と、
前記Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定する測定部と、
前記測定部が測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信する送信部とを備える、
通信装置。

【請求項2】

前記測定部は、前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅を測定し、
前記送信部は、前記測定部が測定した前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで前記送信データを送信する、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記送信データは、１ビットのスタート部、データ部およびストップ部の順で構成される、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項4】

前記受信データを読み取る読み取り部をさらに備え、
前記受信データのデータ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で始まるように構成されており、
前記測定部は、前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を測定し、
前記読み取り部は、前記測定部が測定した前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に基づくボーレートで前記受信データを読み取る、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項5】

前記データ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で始まるように構成されており、
前記測定部は、前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を測定し、
前記送信部は、前記測定部が測定した前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に基づくボーレートで前記送信データを送信する、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項6】

調歩同期方式でシリアル通信を行う通信方法であって、
１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信することと、
前記Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定することと、
測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信することとを含む、
通信方法。

【請求項7】

調歩同期方式でシリアル通信を行う通信システムであって、
請求項１に記載の通信装置と、
前記通信装置と通信する他の通信装置と、を備える、
通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、通信装置、通信方法および通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

シリアル通信によるデータ通信の方式として、調歩同期方式が知られている。調歩同期方式では、データの先頭にデータの送信開始を示す情報を付け、データの末尾にデータの送信終了を示す情報を付けてデータの送受信が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２５９０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、受信側の装置は、受信するデータのボーレートを知らないと、そのデータを正確に読み取れない。このため、受信側の装置が受信するデータを正確に読み取るためには、受信側の装置にそのデータのボーレートを予め設定しておく必要がある。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、調歩同期方式のシリアル通信において、正確なデータの送受信をより簡便に実現できる通信装置、通信方法および通信システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある態様の通信装置は、調歩同期方式でシリアル通信を行う通信装置であって、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信する受信部と、Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定する測定部と、測定部が測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信する送信部とを備える。

【0007】

本開示の別の態様は、通信方法である。通信方法は、調歩同期方式でシリアル通信を行う通信装置であって、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信することと、Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定することと、測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信することとを含む。

【0008】

本開示の別の態様は、通信システムである。通信システムは、調歩同期方式でシリアル通信を行う通信システムであって、上記通信装置と、上記通信装置と通信する他の通信装置と、を備える。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、調歩同期方式のシリアル通信において、正確なデータの送受信をより簡便に実現できる通信装置、通信方法および通信システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、従来技術に係る調歩同期方式のシリアル通信において、一方の装置が他方の装置に送信するデータのタイミングチャートの一例を示す図である。

【図2】図２は、従来技術の課題の解決策の一例を説明するための図である。

【図3】図３（ａ）は、デバイスが汎用のコントローラから受信データを受信する様子の一例を示す図である。図３（ｂ）は、デバイスが汎用のコントローラに送信データを送信する様子の一例を示す図である。

【図4】図４は、本開示の一実施形態に係る通信システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。

【図5】図５は、同実施形態に係るデバイスの機能ブロック図である。

【図6】図６は、同実施形態に係るデバイスの動作の一例を説明するための図である。

【図7】図７（ａ）および図７（ｂ）は、コントローラから出力されるデータのＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅およびＬｏｗデータ出力区間のパルス幅が異なる例を説明するための図である。

【図8】図８は、本開示の一実施形態に係るデバイスがコントローラから受信データを受信する様子の一例を示す図である。

【図9】図９は、同実施形態に係る通信システムにおけるデバイスの動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。

【0013】

一実施形態に係る通信装置は、調歩同期方式でシリアル通信を行う通信装置である。この通信装置は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信する受信部と、Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定する測定部と、測定部が測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信する送信部とを備える。

【0014】

この構成によれば、調歩同期方式のシリアル通信において、正確なデータの送受信をより簡便に実現できる。

【0015】

一実施形態において、測定部は、Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅を測定してよい。送信部は、測定部が測定したＬｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで送信データを送信してよい。

【0016】

一実施形態において、送信データは、１ビットのスタート部、データ部およびストップ部の順で構成されてよい。

【0017】

一実施形態において、通信装置は、受信データを読み取る読み取り部をさらに備えてよい。受信データのデータ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で始まるように構成されてよい。測定部は、Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅およびＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を測定してよい。読み取り部は、測定部が測定したＬｏｗデータ出力区間のパルス幅およびＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に基づくボーレートで受信データを読み取ってよい。

【0018】

一実施形態において、データ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で始まるように構成されてよい。測定部は、Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅およびＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を測定してよい。送信部は、測定部が測定したＬｏｗデータ出力区間のパルス幅およびＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信してよい。

【0019】

一実施形態に係る通信方法は、調歩同期方式でシリアル通信を行う通信方法である。この通信方法は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信することと、Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定することと、測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信することとを含む。

【0020】

一実施形態に係る通信システムは、調歩同期方式でシリアル通信を行う通信システムである。この通信システムは、上記通信装置と、上記通信装置と通信する他の通信装置と、を備える。

【0021】

（課題）
図１～図３を参照しながら、従来技術の課題を説明する。図１は、従来技術に係る調歩同期方式のシリアル通信において、一方の装置が他方の装置に送信するデータのタイミングチャートの一例を示す図である。図１には、予め設定されたボーレートで送信されるデータＤＡＴＡ９０とそのボーレートからずれたボーレートで送信されるデータＤＡＴＡ９２とを示す。図１に示すように、データＤＡＴＡ９０は、スタート部ＳＴ９０、データ部ＤＡ９０およびストップ部ＳＰ９０の順で構成される。データＤＡＴＡ９２は、スタート部ＳＴ９２、データ部ＤＡ９２およびストップ部ＳＰ９２の順で構成される。

【0022】

スタート部ＳＴ９０は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成され、ストップ部ＳＰ９０は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で構成される。ここで、Ｌｏｗデータ出力区間は、０（Ｌｏｗ）のデータが出力される区間であり、Ｈｉｇｈデータ出力区間は、１（Ｈｉｇｈ）のデータが出力される区間である。スタート部ＳＴ９０のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅ＰＷ９０は、通信のボーレートに対応する幅となるように、予め決められている。受信側の装置は、データ部ＤＡ９０およびストップ部ＳＰ９０に含まれるＬｏｗデータ出力区間およびＨｉｇｈデータ出力区間のそれぞれの中央を読み取る。具体的には、受信側の装置は、データＤＡＴＡ９０を受信すると、スタート部ＳＴ９０のＬｏｗデータ出力区間の中央のタイミングｔ０からパルス幅ＰＷ９０に対応する時間Ｔ９０が経過するタイミングｔ１において、データ部ＤＡ９０の先頭のビットを読み取る。以降、受信側の装置は、パルス幅ＰＷ９０の時間が経過する度に、具体的にはタイミングｔ２～ｔ９において、データ部ＤＡ９０およびストップ部ＳＰ９０を読み取る。

【0023】

しかしながら、送信側の装置において送信のボーレートを規定するクロックにずれが生じ、送信のボーレートがずれていることがある。その場合、図１の下段に示すように、データＤＡＴＡ９０とずれたデータＤＡＴＡ９２が送信される。この場合、受信側の装置がデータＤＡＴＡ９０を読み取る場合と同様にデータＤＡＴＡ９２を読み取ろうとすると、受信側の装置が読み取るタイミングがデータ部ＤＡ９２およびストップ部ＳＰ９２のＨｉｇｈデータ出力区間およびＬｏｗデータ出力区間の中央からずれる。この結果、受信側の装置が正確にデータ部ＤＡ９２およびストップ部ＳＰ９２を読み取れないことがある。受信側の装置においてボーレートを規定するクロックのずれが生じている場合においても、受信側の装置が正確に受信したデータを読み取れない。

【0024】

このようなクロックのずれに起因して正確にデータを読み取れないことを抑制するために、クロックの周波数の精度を向上させることが考えられる。しかしながら、クロックの周波数の精度を向上させるためには、クロックのトリミングおよび外付けクリスタルの配置などが必要となり、コストが発生する。

【0025】

図２は、上述した従来技術の課題の解決策の一例を説明するための図である。図２には、調歩同期方式のシリアル通信において、一方の装置が他方の装置に送信するデータＤＡＴＡ９４のタイミングチャートの一例を示す。図２に示すデータＤＡＴＡ９４は、スタート部ＳＴ９４、データ部ＤＡ９４およびストップ部ＳＰ９４の順で構成される。

【0026】

スタート部ＳＴ９４は、２ビットの交番データで構成されており、具体的には、１ビットのＬｏｗデータ出力区間および１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間の順で構成されている。受信側の装置は、スタート部ＳＴ９４のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅ＰＷ９４を測定し、その測定結果を用いてデータ部９４およびストップ部ＳＰ９４を読み取る。具体的には、受信側の装置は、スタート部ＳＴ９４のＨｉｇｈデータ出力区間の中央のタイミングｔ１１から、測定したパルス幅ＰＷ９４に対応する時間が経過する度に、具体的にはタイミングｔ１２～ｔ１９において、データ部ＤＡ９４およびストップ部ＳＰ９４を読み取る。これにより、送信側の装置のクロックまたは受信側の装置のクロックにずれが生じていたとしても、受信側の装置は、正確にデータＤＡＴＡ９４を読み取ることができる。

【0027】

このように、スタート部を２ビットの交番データで構成することにより、受信側の装置が正確にデータを読み取ることができる。しかしながら、この場合には、受信側の装置が送信側の装置にデータを送信する場合には、不具合が生じることがある。

【0028】

図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して、２つの装置間における調歩同期方式のシリアル通信に際して、図２を参照して説明した方法でデータが送信される例を説明する。図３（ａ）は、デバイス９２が汎用のコントローラ９０から受信データＤＡＴＡ９６を受信する様子の一例を示す図である。図３（ｂ）は、デバイス９２が汎用のコントローラ９０に送信データＤＡＴＡ９８を送信する様子の一例を示す図である。

【0029】

図３（ａ）に示す受信データＤＡＴＡ９６は、スタート部ＳＴ９６、データ部ＤＡ９６およびストップ部ＳＰ９６の順で構成される。スタート部ＳＴ９６は、２ビット（１ビットのＬｏｗデータ出力区間および１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間）の交番データで構成される。データ部ＤＡ９６は、０１１１１１０（３Ｅｈ）の７ビットで構成される。

【0030】

デバイス９２は、スタート部ＳＴ９６が２ビットで構成されることを知っていると、データ部ＤＡ９６がスタート部ＳＴ９６とストップ部ＳＰ９６との間の７ビットで構成されることが分かる。デバイス９２は、スタート部ＳＴ９６のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで、データ部ＤＡ９６およびストップ部ＳＰ９６を読み取ることができる。この結果、デバイス９２は、データ部ＤＡ９６から０１１１１１０の７ビットを読み取れる。

【0031】

図３（ｂ）に示す送信データＤＡＴＡ９８は、スタート部ＳＴ９８、データ部ＤＡ９８およびストップ部ＳＰ９８の順で構成される。スタート部ＳＴ９８は、受信データＤＡＴＡ９６のスタート部ＳＴ９６と同様に、２ビットの交番データで構成され、データ部ＤＡ９８は、０１１１１１０（３Ｅｈ）の７ビットで構成される。

【0032】

コントローラ９０が、スタート部ＳＴ９８が２ビットで構成されることを知らず、スタート部ＳＴ９８が１ビットで構成されているものとしてデータ部ＤＡ９８を読み取ろうとすると、正確にデータ部ＤＡ９８を読み取れない。具体的には、コントローラ９０は、スタート部ＳＴ９２の２ビット目のＨｉｇｈデータ出力区間をデータ部ＤＡ９８の先頭のビットであるものとして読み取る。その結果、コントローラ９０は、０１１１１１０１（７Ｄｈ）をデータ部ＤＡ９８の情報として読み取る。したがって、コントローラ９０は、デバイスから送信される０１１１１１０の７ビットを読み取ることができない。なお、ここで読み取られる８ビットの０１１１１１０１の先頭の「０」は、図３（ｂ）に示すデータ部ＤＡ９８の右端の０に対応し、読み取られる８ビットは、データ部ＤＡ９８の各ビットを右から順に並べて、末尾にスタート部ＳＴ９８の「１」をつけたものとなる。

【0033】

このように、汎用のコントローラ９０は、スタート部ＳＴ９８が２ビットの交番データで構成されることを知らないと、送信データＤＡＴＡ９８に含まれるデータ部ＤＡ９８を正確に読み取れない。また、デバイス９２が送信する送信データＤＡＴＡ９８のボーレートは、送信データによって異なるため、コントローラ９０は、送信データのボーレートが分からず、送信データを読み取れないことがある。

【0034】

また、デバイス９２は、コントローラ９０に送信データＤＡＴＡ９８を送信するとき、送信データＤＡＴＡ９８に合わせたボーレートを決定し、そのボーレートで送信データＤＡＴＡ９８を送信する。このボーレートは、コントローラ９０が受信データＤＡＴＡ９６を送信する際のボーレートとは異なる。このため、コントローラ９０には、デバイス９２が決定したボーレートで送信される送信データＤＡＴＡ９８を読み取るために、予めの設定が必要となる。

【0035】

さらに、デバイス９２は、受信データＤＡＴＡ９６に含まれるスタート部ＳＴ９６Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅を利用するものの、受信データＤＡＴＡ９６のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を考慮しない。このため、受信データＤＡＴＡ９６のＨｉｇｈデータ出力区間とＬｏｗデータ出力区間とでパルス幅が異なると、デバイス９２は、受信データＤＡＴＡ９６を正確に読み取れないことがある。

【0036】

（実施形態）
以下、好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。

【0037】

図４は、本開示の一実施形態に係る通信システム１の構成の一例を模式的に示すブロック図である。通信システム１は、コントローラ１０およびデバイス２０を備える。コントローラ１０およびデバイス２０は、通信バス１２を介して互いに通信可能に構成される。コントローラ１０およびデバイス２０は、調歩同期方式のシリアル通信で互いに通信する。コントローラ１０およびデバイス２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）をそれぞれ備えてよい。

【0038】

図５は、本開示の一実施形態に係るデバイス２０（通信装置）の機能ブロック図である。デバイス２０は、受信部２００、測定部２２０、データ処理部２４０および送信部２６０を備える。

【0039】

受信部２００は、外部の装置からデータを受信するインタフェースである。たとえば、受信部２００は、コントローラ１０から受信データを受信できる。受信データは、たとえば、スタート部、データ部およびストップ部の順で構成される。スタート部は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成される。データ部は、複数のビットで構成されるものであり、立ち上がりで始まり、より具体的には１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で始まるように構成される。ストップ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で構成されてよい。受信部２００が受信した受信データは、測定部２２０およびデータ処理部２４０に伝達される。

【0040】

測定部２２０は、受信データのスタート部のＬｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定し、その測定結果をデータ処理部２４０に伝達する。たとえば、測定部２２０は、受信データのスタート部に含まれる１ビットのＬｏｗデータ出力区間のパルス幅を測定する。また、測定部２２０は、受信データのデータ部に含まれる先頭の１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を測定してよい。さらに、測定部２２０は、スタート部の立ち下がりからデータ部の先頭の立ち下がりまでの区間（以下、「立ち下がりエッジ区間」ともいう。）のパルス幅を測定してよい。

【0041】

データ処理部２４０は、各種のデータ処理を行うものであり、具体的には、受信データを読み取ったり、送信データを生成したりできる。データ処理部２４０の機能は、読み取り部２４２およびデータ生成部２４４が協働することにより実現される。

【0042】

読み取り部２４２は、受信データを読み取り、読み取った結果をデータ生成部２４４に伝達する。具体的には、読み取り部２４２は、測定部２２０によるパルス幅の測定結果に基づいて、受信データを読み取る。たとえば、読み取り部２４２は、測定部２２０が測定した受信部のスタート部に含まれるＬｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで、受信データを読み取ってよい。これにより、たとえばコントローラ１０のクロックにずれが生じているような場合であっても、読み取り部２４２は、実際に送信された受信データに合ったボーレートで読み取りを行い、正確に受信データを読み取ることができる。

【0043】

また、読み取り部２４２は、測定部２２０が測定したデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで受信データを読み取ってよい。さらに、読み取り部２４２は、測定部２２０が測定したスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅および測定部２２０が測定したデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅のそれぞれに対応するボーレートで受信データを読み取ってよい。

【0044】

たとえば、読み取り部２４２は、受信データのデータ部において「０」のビットが続く区間については、測定されたスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで読み取りを行ってよい。また、読み取り部２４２は、受信データのデータ部において「１」のビットが続く区間については、測定されたデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで読み取りを行ってよい。

【0045】

読み取り部２４２は、測定部２２０が測定したスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅および測定部２２０が測定したデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に基づくボーレートで受信データを読み取ってよい。たとえば、読み取り部２４２は、測定部２２０が測定したスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅およびデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅の平均時間に対応するボーレートで受信データを読み取ってよい。

【0046】

また、読み取り部２４２は、立ち下がりエッジ区間に基づき、受信データを読み取ってよい。具体的には、読み取り部２４２は、立ち下がりエッジ区間のパルス幅の半分の時間に対応するボーレートで受信データを読み取ってよい。たとえば、読み取り部２４２は、受信データにおいて「０」と「１」とが交互に入れ替わる区間については、このボーレートで受信データを読み取ってよい。

【0047】

データ生成部２４４は、デバイス２０が外部に送信する送信データを生成し、そのデータを送信部２６０に伝達する。データ生成部２４４は、読み取り部２４２が受信データを読み取った結果に応じて、送信データを生成してよい。

【0048】

送信データは、スタート部、データ部およびストップ部の順で構成される。送信データに含まれるスタート部は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成され、送信データに含まれるストップ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で構成される。また、送信データに含まれるデータ部は、複数のビットで構成され、たとえば８ビットで構成されてよい。

【0049】

送信部２６０は、外部の装置にデータを送信するためのインタフェースである。たとえば、送信部２６０は、データ生成部２４４が生成した送信データをコントローラ１０に送信してよい。

【0050】

送信部２６０は、測定部２２０によるパルス幅の測定結果に基づくボーレートで送信データを送信してよい。具体的には、送信部２６０は、測定部２２０が測定した受信データのストップ部に含まれるＬｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで送信データを送信してよい。また、送信部２６０は、測定部２２０が測定した受信データに含まれるデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで送信データを送信してよい。

【0051】

また、送信部２６０は、測定されたスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅および測定されたデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅のそれぞれに対応するボーレートで、送信データを送信してよい。たとえば、送信部２６０は、送信データのデータ部において「０」のビットが続く区間については、測定されたスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで送信してよい。また、送信部２６０は、送信データのデータ部において「１」のビットが続く区間については、測定されたデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで送信してよい。

【0052】

また、送信部２６０は、測定されたストップ部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅および測定されたデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅の測定結果に基づくボーレートで送信データを送信してよい。具体的には、送信部２６０は、測定されたスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅および測定されたデータ部の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅の平均時間に対応するボーレートで送信データを送信してよい。

【0053】

また、送信部２６０は、測定された立ち下がりエッジ区間のエッジ幅の半分の時間に対応するボーレートで送信データを送信してよい。たとえば、送信部２６０は、送信データにおいて「０」と「１」とが交互に入れ替わる区間については、このボーレートで送信データを送信してよい。

【0054】

図６を参照して、本実施形態に係るデバイス２０の動作の一例を説明する。図６には、受信データＤＡＴＡ１の一例を示す。受信データＤＡＴＡ１は、スタート部ＳＴ１、データ部ＤＡ１およびストップ部ＳＰ１の順で構成される。スタート部ＳＴ１は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成される。データ部ＤＡ１は、「１０」の２ビット（１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間と１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間の順で構成される２ビット）で始まる８ビットで構成される。測定部２２０は、スタート部ＳＴ１のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅ＰＷ２１、データ部ＤＡ１の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅ＰＷ２２、および立ち下がりエッジ区間のパルス幅ＰＷ２３を測定できる。

【0055】

読み取り部２４２は、パルス幅の測定結果に基づくボーレートでデータ部ＤＡ１およびストップ部ＳＰ１を読み取る。具体的には、測定されたパルス幅ＰＷ２１、パルス幅ＰＷ２２およびパルス幅ＰＷ２３の半分の時間の少なくともいずれかに対応するボーレートでデータ部ＤＡ１およびストップ部ＳＰ１を読み取ることができる。たとえば、読み取り部２４２は、時間間隔ΔＴをパルス幅ＰＷ２１、パルス幅ＰＷ２２およびパルス幅ＰＷ２３の半分の時間のいずれかとする。読み取り部２４２は、データ部ＤＡ１に含まれる先頭のＨｉｇｈデータ出力区間の中央のタイミングｔ２１からΔＴが経過したタイミングｔ２２において、データ部ＤＡ１の２ビット目を読み取る。以降、読み取り部２４２は、時間間隔ΔＴが経過する度に、タイミングｔ２３～ｔ２９において、データ部ＤＡ１およびストップ部ＳＰ１を読み取る。これにより、読み取り部２４２は、正確にデータ部ＤＡ１およびストップＳＰ１を読み取ることができる。

【0056】

また、読み取り部２４２は、データ部ＤＡ１のビットの状態に応じて、読み取りの時間間隔を異ならせてよい。具体的には、読み取り部２４２は、データ部ＤＡ１の「０」のビットが続く区間については、測定されたパルス幅ＰＷ２１の時間間隔で読み取りを行ってよい。また、読み取り部２４２は、データ部ＤＡ１の「１」のビットが続く区間については、測定されたパルス幅ＰＷ２２の時間間隔で読み取りを行ってよい。さらに、読み取り部２４２は、データ部ＤＡ１の「０」と「１」とが交互に続く区間については、測定されたパルス幅ＰＷ２３の半分の時間間隔で読み取りを行ってよい。これにより、受信データのＬｏｗデータ出力区間とＨｉｇｈデータ出力区間とでパルス幅が異なる場合であっても、読取り部２４２は、受信データを正確に読み取ることができる。

【0057】

また、送信部２６０は、パルス幅の測定結果に応じたボーレートで送信データを送信する。具体的には、送信部２６０は、測定されたパルス幅ＰＷ２１、パルス幅ＰＷ２２およびパルス幅ＰＷ２３の半分の時間の少なくともいずれかに対応するボーレートで送信データを送信できる。たとえば、送信部２６０は、測定されたパルス幅ＰＷ２１、パルス幅ＰＷ２２およびパルス幅ＰＷ２３の半分の時間のいずれかを選び、選んだ時間の間隔で各ビットが送信されるように、送信データを送信してよい。さらに、送信部２６０は、送信データのデータ部のビットの状態に応じて、送信するビットの時間間隔を異ならせてよい。

【0058】

図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して、コントローラ１０から出力されるデータのＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅およびＬｏｗデータ出力区間のパルス幅が異なる例を説明する。コントローラ１０は、トランジスタ１００および出力ポート１０２を含む。出力ポート１０２は、デバイス２０につながる端子１２４に接続された、抵抗素子１２２が接続された経路１２０を通じて、データをデバイス２０に送信する。図７（ａ）に示す例では、コントローラ１０は、トランジスタ１００のドレインが出力ポート１０２に接続されているオープンドレインとなっている。オープンドレインの場合、データのＨｉｇｈデータ出力区間とＬｏｗデータ出力区間とでパルス幅が異なる。

【0059】

図７（ｂ）には、出力ポート１０２から出力されるデータ信号Ｓ１の一例を示している。出力ポート１０２から出力されるデータ信号Ｓ１のＨｉｇｈデータ出力区間ＰＷ１１およびＬｏｗデータ出力区間ＰＷ１２は互いに異なる。この場合、デバイス２０は、Ｌｏｗデータ出力区間ＰＷ１１またはＬｏｗデータ出力区間ＰＷ１２の一方のパルス幅を用いるよりも、両区間のパルス幅を用いることにより、より適切にデータの読み取りを行い、データの送信を行うことができる。

【0060】

図８（ａ）は、本実施形態に係るデバイス２０がコントローラ１０から受信データＤＡＴＡ２を受信する様子の一例を示す図である。受信データＤＡＴＡ２は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部ＳＴ２、１０１１１１１０の８ビットで構成されたデータ部ＤＡ２およびストップ部ＳＰ２の順で構成される。デバイス２０は、スタート部ＳＴ２のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅（および必要に応じてデータ部ＤＡ２の先頭のＨｉｇｈデータ出力区間のパルス幅）に対応するボーレートでデータ部ＤＡ２およびストップ部ＳＰ２を読み取る。この結果、デバイス２０は、データ部ＤＡ２の先頭の１ビットを除く０１１１１１０（３Ｅｈ）の７ビットを読み取ることができる。

【0061】

図８（ｂ）は、本実施形態に係るデバイス２０がコントローラ１０に送信データＤＡＴＡ３を送信する様子の一例を示す図である。送信データＤＡＴＡ３は、１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部ＳＴ３、００１１１１１０（３Ｅｈ）の８ビットで構成されたデータ部ＤＡ３およびストップ部ＳＰ３の順で構成される。ここで、００１１１１１０は、図８（ｂ）に示すデータ部ＤＡ３の各ビットを右から順に並べたものである。なお、送信データＤＡＴＡ３に含まれるデータ部ＤＡ３は、受信データＤＡＴＡ２のデータ部ＤＡ２と異なり、先頭が「１０」の２ビットで構成される必要がなく、本例のように０で始まるように構成されてよい。

【0062】

このとき、送信データＤＡＴＡ３のスタート部ＳＴ３は、通常の１ビットで構成されるため、コントローラ１０は、通常通り、送信データＤＡＴＡ３の２ビット目から９ビット目までをデータ部ＤＡ３として読み取りを行い、００１１１１１０の８ビットを読み取ることができる。また、コントローラ１０には、受信データＤＡＴＡ２を送信した際のＬｏｗデータ出力区間（およびＨｉｇｈデータ出力区間）のパルス幅に応じたボーレートで送信データＤＡＴＡ３が送信される。このため、コントローラ１０に特別な設定をしなくても、コントローラ１０は、送信データＤＡＴＡ３を正確に読み取ることができる。このようにコントローラ１０に特別な設定を施す必要がないため、汎用の装置をコントローラ１０として利用できる。また、デバイス２０においても、データを送受信する際のボーレートを予め設定しておく必要がない。このように、本実施形態に係る通信システム１によれば、調歩同期方式のシリアル通信において、正確なデータの送受信をより簡便に実現できる。

【0063】

また、本実施形態によれば、スタート部ＳＴ２，ＳＴ３が１ビットであるため、図２を参照して説明したようにスタート部ＳＴ９４を２ビットにした場合と比べて、データ全体の量を同じとした場合、１ビット多い８ビットのデータ部ＤＡ２，ＤＡ３をコントローラ１０およびデバイス２０との間で送受信できる。さらに、本実施形態に係るデバイス２０は、受信の際に用いたボーレートを送信の際に用いることができるため、送信のために必要なデバイス２０の構成を簡略化できる。

【0064】

図９は、本開示の一実施形態に係る通信システム１におけるデバイス２０の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図９に示すフローチャートに沿って、デバイス２０の動作の一例を説明する。

【0065】

まず、受信部２００は、コントローラ１０から受信データを受信する（Ｓ１０１）。次いで、測定部２２０は、受信データからパルス幅を測定する（Ｓ１０３）。このとき、測定部２２０は、たとえば、受信データに含まれるスタート部のＬｏｗデータ出力区間のパルス幅を測定する。

【0066】

次いで、読み取り部２４２は、ステップＳ１０３において測定されたパルス幅に基づくボーレートで受信データを読み取る（Ｓ１０５）。次いで、データ生成部２４４は、送信データを生成する（Ｓ１０７）。次いで、送信部２６０は、Ｓ１０３において測定されたパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信する（Ｓ１０９）。

【0067】

（補足）
本開示に係る実施形態について、具体的な用語を用いて説明したが、この説明は、理解を助けるための例示に過ぎず、本開示あるいは請求の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、請求の範囲によって規定されるものである。また、実施形態のみでなく、ここでは説明しない実施形態、実施例、変形例も、本発明の範囲に含まれる。

【0068】

（付記）
本明細書に開示される技術は、一側面において以下のように把握できる。

【0069】

（項目１）
調歩同期方式でシリアル通信を行う通信装置であって、
１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信する受信部と、
前記Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定する測定部と、
前記測定部が測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信する送信部とを備える、
通信装置。

【0070】

（項目２）
前記測定部は、前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅を測定し、
前記送信部は、前記測定部が測定した前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅に対応するボーレートで前記送信データを送信する、
項目１に記載の通信装置。

【0071】

（項目３）
前記送信データは、１ビットのスタート部、データ部およびストップ部の順で構成される、
項目１または２に記載の通信装置。

【0072】

（項目４）
前記受信データを読み取る読み取り部をさらに備え、
前記受信データのデータ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で始まるように構成されており、
前記測定部は、前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を測定し、
前記読み取り部は、前記測定部が測定した前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に基づくボーレートで前記受信データを読み取る、
項目１～３のいずれか一項に記載の通信装置。

【0073】

（項目５）
前記データ部は、１ビットのＨｉｇｈデータ出力区間で始まるように構成されており、
前記測定部は、前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅を測定し、
前記送信部は、前記測定部が測定した前記Ｌｏｗデータ出力区間のパルス幅および前記Ｈｉｇｈデータ出力区間のパルス幅に基づくボーレートで前記送信データを送信する、
項目１または２に記載の通信装置。

【0074】

（項目６）
調歩同期方式でシリアル通信を行う通信方法であって、
１ビットのＬｏｗデータ出力区間で構成されたスタート部、立ち上がりで始まるデータ部およびストップ部の順で構成された受信データを受信することと、
前記Ｌｏｗデータ出力区間を含む区間のパルス幅を測定することと、
測定したパルス幅に基づくボーレートで送信データを送信することとを含む、
通信方法。

【0075】

（項目７）
調歩同期方式でシリアル通信を行う通信システムであって、
項目１に記載の通信装置と、
前記通信装置と通信する他の通信装置と、を備える、
通信システム。

【符号の説明】

【0076】

１ 通信システム、１０ コントローラ（他の通信装置）、２０ デバイス（通信装置）、２００ 受信部、２２０ 測定部、２４０ データ処理部、２４２ 読み取り部、２４４ データ生成部、２６０ 送信部、ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２ 受信データ、ＤＡＴＡ３ 送信データ、ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３ スタート部、ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３ データ部、ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３ ストップ部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】