特許 7343617 通信装置、産業機械及び通信品質判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】通信装置、産業機械及び通信品質判定方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/462 20150101AFI20230905BHJP

   H04L 1/00 20060101ALI20230905BHJP

   H04L 25/02 20060101ALI20230905BHJP

【ＦＩ】

H04B3/462

H04L1/00 D

H04L25/02 301B

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021570055

(86)(22)【出願日】2021-01-05

(86)【国際出願番号】 JP2021000111

(87)【国際公開番号】W WO2021141026

(87)【国際公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-08-19

(31)【優先権主張番号】P 2020001328

(32)【優先日】2020-01-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】林 拓朗

【審査官】大野 友輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－００４１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６５８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０１６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１６４４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００２／０９５９４７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ３／４６２

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｈ０４Ｌ ２５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリアル信号（Ｄ１）を送信する送信部（１０８）と、
前記送信部から送信される前記シリアル信号であるシリアル送信信号の１ビットの周期（ΔＴ１）と同じ周期を有する第１基準クロック信号（ＲＥＦＴＣＬＫ）と、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号のエッジとの位相差である第１位相差（ＴＰＤ１～ＴＰＤ４）を判定する第１位相差判定部（１１４）と、
前記第１位相差が第１位相差閾値（ＰＴＨ１）を超えた場合に、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号に異常があると判定する判定部（１１６）と、
を備える、通信装置（１００Ａ）。

【請求項2】

請求項１に記載の通信装置において、
前記シリアル送信信号の１ビットの周期よりも短い時間（ΔＴ２）に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号（ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８）のうちのいずれかのクロック信号を前記第１基準クロック信号として決定する第１決定部（１１１）を更に有する、通信装置。

【請求項3】

請求項２に記載の通信装置において、
前記第１決定部は、前記複数のクロック信号のうちの前記シリアル送信信号のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号を、前記第１基準クロック信号として決定する、通信装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記判定部は、所定時間内に前記第１位相差が前記第１位相差閾値を超えた回数に基づいて、通信の異常の程度を判定する、通信装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記第１位相差閾値は可変である、通信装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の通信装置において、
シリアル信号（Ｄ２）を受信する受信部（１１０）と、
前記受信部によって受信される前記シリアル信号であるシリアル受信信号の１ビットの周期（ΔＴ３）と同じ周期を有する第２基準クロック信号（ＲＥＦＲＣＬＫ）と、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号のエッジとの位相差である第２位相差（ＲＰＤ１～ＲＰＤ４）を判定する第２位相差判定部（１２０）と、
を更に備え、
前記判定部は、前記第２位相差が第２位相差閾値（ＰＴＨ２）を超えた場合に、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号に異常があると判定する、通信装置。

【請求項7】

請求項６に記載の通信装置において、
前記シリアル受信信号の１ビットの周期よりも短い時間（ΔＴ４）に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号（ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８）のうちのいずれかのクロック信号を前記第２基準クロック信号として決定する第２決定部（１１８）を更に有する、通信装置。

【請求項8】

請求項７に記載の通信装置において、
前記第２決定部は、前記複数のクロック信号のうちの前記シリアル受信信号のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号を前記第２基準クロック信号として決定する、通信装置。

【請求項9】

請求項６～８のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記判定部は、前記第１位相差判定部による判定結果と前記第２位相差判定部による判定結果とに基づいて、通信の異常要因を判定する、通信装置。

【請求項10】

請求項９に記載の通信装置において、
前記判定部は、前記第１位相差が前記第１位相差閾値を超え、且つ、前記第２位相差が前記第２位相差閾値を超えた場合には、前記異常要因に外乱ノイズが含まれると判定する、通信装置。

【請求項11】

請求項９又は１０に記載の通信装置において、
前記判定部は、前記第１位相差が前記第１位相差閾値を超えず、且つ、前記第２位相差が前記第２位相差閾値を超えた場合には、前記異常要因がジッタであると判定する、通信装置。

【請求項12】

請求項６～１１のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記第２位相差閾値は可変である、通信装置。

【請求項13】

請求項６～１２のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記判定部は、所定時間内に前記第２位相差が前記第２位相差閾値を超えた回数に基づいて、通信の異常の程度を判定する、通信装置。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の通信装置を備える産業機械（１０）。

【請求項15】

シリアル信号を送信部から送信する送信ステップ（Ｓ１１）と、
前記送信ステップにおいて送信される前記シリアル信号であるシリアル送信信号の１ビットの周期と同じ周期を有する第１基準クロック信号と、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号のエッジとの位相差である第１位相差を判定する第１位相差判定ステップ（Ｓ１２）と、
前記第１位相差が第１位相差閾値を超えた場合に、前記送信ステップにおいて送信された前記シリアル送信信号に異常があると判定する判定ステップ（Ｓ１３、Ｓ１４）と、
を有する、通信品質判定方法。

【請求項16】

請求項１５に記載の通信品質判定方法において、
シリアル信号を受信部が受信する受信ステップ（Ｓ４１）と、
前記受信ステップにおいて受信される前記シリアル信号であるシリアル受信信号の１ビットの周期と同じ周期を有する第２基準クロック信号と、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号のエッジとの位相差である第２位相差を判定する第２位相差判定ステップ（Ｓ４２）と、
を更に有し、
前記判定ステップ（Ｓ４３、Ｓ４４）では、前記第２位相差が第２位相差閾値を超えた場合に、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号に異常があると判定する、通信品質判定方法。

【請求項17】

請求項１６に記載の通信品質判定方法において、
前記判定ステップ（Ｓ４３、Ｓ４４）では、前記第１位相差判定ステップにおける判定結果と前記第２位相差判定ステップにおける判定結果とに基づいて、通信の異常要因を判定する、通信品質判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信装置、産業機械及び通信品質判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００３－２６５８１０号公報には、主基板に備えられたノイズ検知器によってシリアル通信線における雑音レベルが検出され、ノイズ検知器によって検出された雑音レベルの程度に基づいてシリアル通信線のノイズ水準が判断部によって判定されることが開示されている。

【発明の概要】

【0003】

しかしながら、通信品質のより的確な評価に資する技術が待望されている。

【0004】

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

【0005】

本発明の一態様による通信装置は、シリアル信号を送信する送信部と、前記送信部から送信される前記シリアル信号であるシリアル送信信号の１ビットの周期と同じ周期を有する第１基準クロック信号と、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号のエッジとの位相差である第１位相差を判定する第１位相差判定部と、前記第１位相差が第１位相差閾値を超えた場合に、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号に異常があると判定する判定部と、を備える。

【0006】

本発明の他の態様による産業機械は、上記のような通信装置を備える。

【0007】

本発明の他の態様による通信品質判定方法は、シリアル信号を送信部から送信する送信ステップと、前記送信ステップにおいて送信される前記シリアル信号であるシリアル送信信号の１ビットの周期と同じ周期を有する第１基準クロック信号と、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号のエッジとの位相差である第１位相差を判定する第１位相差判定ステップと、前記第１位相差が第１位相差閾値を超えた場合に、前記送信ステップにおいて送信された前記シリアル送信信号に異常があると判定する判定ステップと、を有する。

【0008】

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

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態による産業機械を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態による通信装置を示すブロック図である。

【図3】シリアル信号及びクロック信号の例を示すタイムチャートである。

【図4】第１実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図5】第１実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図6】第１実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図7】第２実施形態による通信装置を示すブロック図である。

【図8】シリアル信号及びクロック信号の例を示すタイムチャートである。

【図9】第２実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図10】第２実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図11】第２実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図12】第２実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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

【0011】

［第１実施形態］
第１実施形態による通信装置、産業機械及び通信品質判定方法について図１～図６を用いて説明する。図１は、本実施形態による産業機械を示すブロック図である。本実施形態による産業機械１０としては、例えば、工作機械、ロボット等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

【0012】

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

【0013】

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

【0014】

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

【0015】

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

【0016】

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

【0017】

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

【0018】

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

【0019】

制御装置１２には、表示部（表示装置）２４と、操作部２６とが接続され得る。表示部２４に備えられた不図示の表示画面には、産業機械１０に対する操作入力を行うための操作画面が表示され得る。また、表示部２４の表示画面には、後述する判定部１１６（図２参照）による判定結果を示す情報が表示され得る。表示部２４としては、液晶表示装置等が用いられ得るが、これに限定されるものではない。

【0020】

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

【0021】

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

【0022】

図２は、本実施形態による通信装置を示すブロック図である。

【0023】

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

【0024】

通信装置１００Ｂには、受信部（受信回路）１０２と、送信部（送信回路）１０４とが備えられている。受信部１０２と送信部１０４とによって、トランシーバ１０６が構成されている。通信装置１００Ｂには、これらの構成要素以外の構成要素も備えられているが、図２においては、説明の簡略化のため、これらの構成要素以外の構成要素が省略されている。

【0025】

通信装置１００Ａには、送信部（送信回路）１０８と、受信部（受信回路）１１０とが備えられている。送信部１０８と受信部１１０とによって、トランシーバ１１２が構成されている。送信部１０８は、シリアル信号（シリアル送信信号）Ｄ１、即ち、シリアルデータを、通信装置１００Ｂに備えられた受信部１０２に送信し得る。受信部１１０は、通信装置１００Ｂに備えられた送信部１０４から送信されるシリアル信号（シリアル受信信号）Ｄ２、即ち、シリアルデータを受信し得る。

【0026】

通信装置１００Ａには、クロック信号生成部（クロック信号生成回路）１０９が更に備えられている。クロック信号生成部１０９は、図３に示すように、複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８を生成し得る。図３は、シリアル信号及びクロック信号の例を示すタイムチャートである。送信部１０８から出力されたシリアル信号Ｄ１、より具体的には、後述する第１位相差判定部１１４に入力されるシリアル信号Ｄ１が図３には示されている。複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８の周期は、互いに等しく設定されている。クロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８の周期は、シリアル信号Ｄ１の１ビットの周期ΔＴ１と同等に設定されている。複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８の立ち上がりエッジのタイミングは、時間ΔＴ２ずつずらされている。即ち、複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８は、時間ΔＴ２に対応する位相差を互いに有している。シリアル信号Ｄ１の１ビットの周期ΔＴ１は、複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８間の位相差に対応する時間ΔＴ２の整数倍になっている。ここでは、シリアル信号Ｄ１の１ビットの周期ΔＴ１は、複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８間の位相差に対応する時間ΔＴ２の８倍になっている。このように、複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８は、シリアル信号Ｄ１の１ビットの周期ΔＴ１よりも短い時間ΔＴ２に対応する位相差を互いに有している。

【0027】

クロック信号ＴＣＬＫ１は、例えば、不図示の水晶発振器等を用いて生成され得る。クロック信号（位相シフトクロック信号）ＴＣＬＫ２～ＴＣＬＫ８は、例えば、不図示の位相シフト回路（クロック位相シフト回路）を用いてクロック信号ＴＣＬＫ１から生成され得る。クロック信号一般について説明する際には、符号ＴＣＬＫを用い、個々のクロック信号について説明する際には、符号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８を用いる。ここでは、８つのクロック信号ＴＣＬＫがクロック信号生成部１０９によって生成される場合を例に説明するが、クロック信号生成部１０９によって生成されるクロック信号ＴＣＬＫの数は８つに限定されるものではない。

【0028】

送信部１０８は、例えばクロック信号ＴＣＬＫ１に従ってシリアル信号Ｄ１を送信する。例えばクロック信号ＴＣＬＫ１の立ち上がりに従って送信部１０８からシリアル信号Ｄ１が出力される。送信部１０８から出力されたシリアル信号Ｄ１は、上述したように、通信装置１００Ｂに備えられた受信部１０２によって受信される。また、送信部１０８から出力されたシリアル信号Ｄ１は、通信装置１００Ａに備えられた後述する第１位相差判定部１１４に入力される。より具体的には、送信部１０８から出力されたシリアル信号Ｄ１は、不図示の受信回路等を介して、第１位相差判定部１１４に入力される。

【0029】

図３からわかるように、クロック信号ＴＣＬＫ１の立ち上がりエッジのタイミングと、第１位相差判定部１１４に入力されるシリアル信号Ｄ１のエッジのタイミングとの間には、ある程度の遅延時間が存在する。かかる遅延時間は、量産される通信装置１００Ａの全てにおいて均一な値になるわけではない。また、かかる遅延時間は、周囲温度の変化等によっても変動し得る。このため、位相差を互いに有する複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８のうちの適切なクロック信号ＴＣＬＫが、後述するようにして第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定される。そして、後述するように、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常があるか否かが、第１位相差判定部１１４に入力されるシリアル信号Ｄ１のエッジと第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとの位相差に基づいて判定される。なお、シリアル信号Ｄ１のエッジには、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとがある。

【0030】

通信装置１００Ａには、第１決定部（第１決定回路）１１１が更に備えられている。第１決定部１１１と、後述する第１位相差判定部１１４と、後述する判定部１１６とは、１つ以上のプロセッサ（マイクロプロセッサ）によって構成され得るが、これに限定されるものではない。かかるプロセッサとしては、例えばＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を用い得る。上述したように、クロック信号ＴＣＬＫ１の立ち上がりエッジのタイミングと、第１位相差判定部１１４に入力されるシリアル信号Ｄ１のエッジのタイミングとの間には、ある程度の遅延時間が存在する。送信部１０８から出力されたシリアル信号Ｄ１に異常があるか否かを的確に判定すべく、第１決定部１１１は、複数のクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８のうちの適切なクロック信号ＴＣＬＫを第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定する。第１決定部１１１は、例えば、シリアル信号Ｄ１のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫを第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定し得る。第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫは、送信部１０８から出力されたシリアル信号Ｄ１に異常があるか否かを判定するためのものである。ここでは、シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫが第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定される場合を例に説明する。図３に示す例においては、シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫは、クロック信号ＴＣＬＫ４である。従って、図３に示す例においては、クロック信号ＴＣＬＫ４が第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定され得る。

【0031】

シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫは、ジッタ等によって変動し得る。従って、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫを決定する際には、シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置する頻度が充分に高いクロック信号ＴＣＬＫを第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定することが好ましい。より具体的には、かかる頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＴＣＬＫを、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定することが好ましい。頻度閾値は、例えば８０％程度とすることができるが、これに限定されるものではない。例えば、シリアル信号Ｄ１の第ｎ番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫがクロック信号ＴＣＬＫ４であるものとする。シリアル信号Ｄ１の第ｎ＋１番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫがクロック信号ＴＣＬＫ４であるものとする。シリアル信号Ｄ１の第ｎ＋２番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫがクロック信号ＴＣＬＫ５であるものとする。シリアル信号Ｄ１の第ｎ＋３番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫがクロック信号ＴＣＬＫ４であるものとする。シリアル信号Ｄ１の第ｎ＋４番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫがクロック信号ＴＣＬＫ４であるものとする。頻度閾値が８０％である場合、当該頻度閾値以上となるクロック信号ＴＣＬＫはクロック信号ＴＣＬＫ４である。このような場合、第１決定部１１１は、クロック信号ＴＣＬＫ４を第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定し得る。

【0032】

なお、上記においては、シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置する頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＴＣＬＫを、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置する頻度が最も高いクロック信号ＴＣＬＫを第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定するようにしてもよい。

【0033】

上述したように、クロック信号ＴＣＬＫの周期は、シリアル信号Ｄ１の１ビットの周期ΔＴ１と同等に設定されている。このため、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫを頻繁に変更することは要しない。しかし、クロック信号ＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングと第１位相差判定部１１４に入力されるシリアル信号Ｄ１のエッジのタイミングとの間に存在する遅延時間は、温度変化等によって変動し得る。このため、第１基準クロックＲＥＦＴＣＬＫとして過去に決定されたクロック信号ＴＣＬＫとは異なるクロック信号ＴＣＬＫが、シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置するようになることが生じ得る。このような場合には、シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置するようになったクロック信号ＴＣＬＫが、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして新たに決定される。このような第１基準クロックＲＥＦＴＣＬＫの変更は、ある程度の頻度で生じ得る。

【0034】

通信装置１００Ａには、第１位相差判定部（第１位相差判定回路）１１４が更に備えられている。第１位相差判定部１１４は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１のエッジと第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとの位相差である第１位相差ＴＰＤ１～ＴＰＤ４を判定し得る。ここでは、シリアル信号Ｄ１のエッジと第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジとの位相差が判定される場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。シリアル信号Ｄ１のエッジと第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち下がりエッジとの位相差が判定されるようにしてもよい。第１位相差一般について説明する際には、符号ＴＰＤを用い、個々の第１位相差について説明する際には、符号ＴＰＤ１～ＴＰＤ４を用いる。第１位相差判定部１１４は、判定することにより得られた第１位相差ＴＰＤを、後述する判定部１１６に供給し得る。

【0035】

通信装置１００Ａには、判定部（判定回路）１１６が更に備えられている。判定部１１６は、第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた場合に、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常があると判定し得る。判定部１１６は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常があるか否かを示す情報を、制御部２０に供給し得る。

【0036】

判定部１１６は、所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数に基づいて、通信の異常の程度を判定し得る。判定部１１６は、通信の異常の程度を示す情報を制御部２０に供給し得る。

【0037】

第１位相差閾値ＰＴＨ１は可変である。第１位相差閾値ＰＴＨ１は、ユーザによって調整され得る。ユーザは、操作部２６を介して、第１位相差閾値ＰＴＨ１を調整し得る。

【0038】

送信部１０８から出力されるシリアル信号Ｄ１、即ち、第１位相差判定部１１４に入力されるシリアル信号Ｄ１が、図３に示すように変化する場合には、判定部１１６によって以下のような判定が行われる。

【0039】

タイミングｔ１は、シリアル信号Ｄ１の立ち上がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ１において、シリアル信号Ｄ１がローレベルからハイレベルに遷移する。

【0040】

タイミングｔ２は、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。より具体的には、タイミングｔ２は、タイミングｔ１の直近の第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。タイミングｔ２において、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫがローレベルからハイレベルに遷移する。

【0041】

シリアル信号Ｄ１の立ち上がりエッジのタイミングｔ１と第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ２との間の位相差、即ち、第１位相差ＴＰＤ１は、図３に示す例においては、第１位相差閾値ＰＴＨ１未満である。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１未満である場合、判定部１１６は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常がないと判定する。

【0042】

タイミングｔ３は、シリアル信号Ｄ１の立ち下がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ３において、シリアル信号Ｄ１がハイレベルからローレベルに遷移する。

【0043】

タイミングｔ４は、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。より具体的には、タイミングｔ４は、タイミングｔ３の直近の第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。タイミングｔ４において、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫがローレベルからハイレベルに遷移する。

【0044】

シリアル信号Ｄ１の立ち下がりエッジのタイミングｔ３と第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ４との間の位相差、即ち、第１位相差ＴＰＤ２は、図３に示す例においては、第１位相差閾値ＰＴＨ１未満である。上述したように、第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１未満である場合、判定部１１６は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常がないと判定する。

【0045】

タイミングｔ５は、シリアル信号Ｄ１の立ち上がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ５において、シリアル信号Ｄ１がローレベルからハイレベルに遷移する。

【0046】

タイミングｔ６は、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。より具体的には、タイミングｔ６は、タイミングｔ５の直近の第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。タイミングｔ６において、第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫがローレベルからハイレベルに遷移する。

【0047】

シリアル信号Ｄ１の立ち上がりエッジのタイミングｔ５と第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ６との間の位相差、即ち、第１位相差ＴＰＤ３は、図３に示す例においては、第１位相差閾値ＰＴＨ１未満である。上述したように、第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１未満である場合、判定部１１６は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常がないと判定する。

【0048】

タイミングｔ７は、シリアル信号Ｄ１の立ち下がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ７において、シリアル信号Ｄ１がハイレベルからローレベルに遷移する。

【0049】

シリアル信号Ｄ１の立ち下がりエッジのタイミングｔ７の直近の第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングはｔ６である。シリアル信号Ｄ１の立ち下がりエッジのタイミングｔ７と第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ６との間の位相差、即ち、第１位相差ＴＰＤ４は、図３に示す例においては、第１位相差閾値ＰＴＨ１以上である。図３に示す例において、第１位相差ＴＰＤ４が第１位相差閾値ＰＴＨ１以上となっているのは、送信部１０８と受信部１０２との間の伝送路が外乱ノイズの影響を受け、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に反転２００が生じたためである。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１以上である場合、判定部１１６は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常があると判定する。

【0050】

本実施形態による通信装置の動作の例について図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫを決定するための動作が図４には示されている。

【0051】

ステップＳ１において、送信部１０８が、シリアル信号Ｄ１を送信する。この後、ステップＳ２に遷移する。

【0052】

ステップＳ２において、第１決定部１１１が、複数のクロック信号ＴＣＬＫのうちのシリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置するクロック信号ＴＣＬＫを第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定する。シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置する頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＴＣＬＫを第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定し得るが、これに限定されるものではない。シリアル信号Ｄ１のエッジの直後に位置する頻度が最も高いクロック信号ＴＣＬＫを第１基準クロック信号ＲＥＦＴＣＬＫとして決定するようにしてもよい。

【0053】

次に、本実施形態による通信装置の動作について図５を用いて説明する。図５は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。送信部１０８から送信されるシリアル信号Ｄ１に異常があるか否かの判定の例が図５には示されている。図５に示すような動作は、繰り返し行われる。

【0054】

ステップＳ１１において、送信部１０８がシリアル信号Ｄ１を送信する。

【0055】

ステップＳ１２において、第１位相差判定部１１４が、クロック信号ＴＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングとシリアル信号Ｄ１のエッジのタイミングとの間の第１位相差ＴＰＤを判定する。

【0056】

ステップＳ１３において、判定部１１６が、第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えたか否かを判定する。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた場合には（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、ステップＳ１４に遷移する。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１以下である場合には（ステップＳ１３においてＮＯ）、ステップＳ１５に遷移する。

【0057】

ステップＳ１４において、判定部１１６は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常があると判定する。

【0058】

ステップＳ１５において、判定部１１６は、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常がないと判定する。こうして、図５に示す処理が行われる。

【0059】

次に、本実施形態による通信装置の動作の例について図６を用いて説明する。図６は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数に基づいて通信の異常の程度を判定する例が図６には示されている。なお、ここでは、通信の異常の程度を、大、中、小の３つに区別する場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。

【0060】

ステップＳ２１において、判定部１１６は、所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数をカウントする。

【0061】

ステップＳ２２において、判定部１１６は、所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数が第１回数閾値ＮＴＨ１を超えたか否かを判定する。所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数が第１回数閾値ＮＴＨ１を超えた場合には（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、ステップＳ２４に遷移する。所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数が第１回数閾値ＮＴＨ１以下である場合には（ステップＳ２２においてＮＯ）、ステップＳ２３に遷移する。

【0062】

ステップＳ２３において、判定部１１６は、所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数が第２回数閾値ＮＴＨ２を超えたか否かを判定する。第２回数閾値ＮＴＨ２は、第１回数閾値ＮＴＨ１より小さい。所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数が第２回数閾値ＮＴＨ２を超えた場合には（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、ステップＳ２５に遷移する。所定時間内に第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた回数が第２回数閾値ＮＴＨ２以下である場合には（ステップＳ２３においてＮＯ）、ステップＳ２６に遷移する。

【0063】

ステップＳ２４において、判定部１１６は、通信の異常の程度が大であると判定する。

【0064】

ステップＳ２５において、判定部１１６は、通信の異常の程度が中であると判定する。

【0065】

ステップＳ２６において、判定部１１６は、通信の異常の程度が小であると判定する。

【0066】

こうして、図６に示す処理が完了する。

【0067】

このように、本実施形態によれば、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１のエッジとクロック信号ＴＣＬＫとの位相差である第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた場合、送信部１０８から送信されたシリアル信号Ｄ１に異常があると判定する。本実施形態によれば、通信品質の的確な評価に資することができる。

【0068】

［第２実施形態］
第２実施形態による通信装置、産業機械、及び通信品質判定方法について、図７～図１２を用いて説明する。図７は、本実施形態による通信装置を示すブロック図である。図１乃至図６に示す第１実施形態による通信装置等と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略又は簡潔にする。

【0069】

本実施形態による通信装置１００Ａは、受信部１１０によって受信されるシリアル信号Ｄ２と第２基準クロックＲＥＦＲＣＬＫとの位相差である第２位相差ＲＰＤ１～ＲＰＤ４が第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えるか否かが、更に判定されるものである。第２位相差一般について説明する際には、符号ＲＰＤを用い、個々の第２位相差について説明する際には、符号ＲＰＤ１～ＲＰＤ４を用いる。

【0070】

図７に示すように、通信装置１００Ａには、クロック信号生成部（クロック信号生成回路）１１７が更に備えられている。クロック信号生成部１１７は、図８に示すように、複数のクロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８を生成し得る。図８は、シリアル信号及びクロック信号の例を示すタイムチャートである。受信部１１０に入力されるシリアル信号Ｄ２が図８には示されている。複数のクロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８の周期は、互いに等しく設定されている。クロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８の周期は、シリアル信号Ｄ２の１ビットの周期ΔＴ３と同等に設定されている。複数のクロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８の立ち上がりエッジのタイミングは、時間ΔＴ４ずつずらされている。即ち、複数のクロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８は、時間ΔＴ４に対応する位相差を互いに有している。シリアル信号Ｄ２の１ビットの周期ΔＴ３は、複数のクロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８間の位相差に対応する時間ΔＴ４の整数倍になっている。ここでは、シリアル信号Ｄ２の１ビットの周期ΔＴ３は、複数のクロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８間の位相差に対応する時間ΔＴ４の８倍になっている。このように、複数のクロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８は、シリアル信号Ｄ２の１ビットの周期ΔＴ３よりも短い時間ΔＴ４に対応する位相差を互いに有している。

【0071】

クロック信号ＲＣＬＫ１は、例えば、不図示の水晶発振器等を用いて生成され得る。クロック信号（位相シフトクロック信号）ＲＣＬＫ２～ＲＣＬＫ８は、例えば、不図示の位相シフト回路（クロック位相シフト回路）を用いてクロック信号ＲＣＬＫ１から生成され得る。クロック信号一般について説明する際には、符号ＲＣＬＫを用い、個々のクロック信号について説明する際には、符号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８を用いる。ここでは、８つのクロック信号ＲＣＬＫがクロック信号生成部１１７によって生成される場合を例に説明するが、クロック信号生成部１１７によって生成されるクロック信号ＲＣＬＫの数は８つに限定されるものではない。

【0072】

複数のクロック信号ＲＣＬＫは通信装置１００Ｂに備えられた送信部１０４から供給されるシリアル信号Ｄ２に同期しているわけではない。クロック信号ＲＣＬＫの周期は、シリアル信号Ｄ２の１ビットの周期ΔＴ３と同等に設定されている。

【0073】

通信装置１００Ａには、第２決定部（決定回路）１１８が更に備えられている。第１決定部１１１と、第１位相差判定部１１４と、判定部１１６と、第２決定部１１８と、後述する第２位相差判定部１２０とは、１つ以上のプロセッサによって構成され得るが、これに限定されるものではない。かかるプロセッサとしては、例えばＣＰＵ、ＤＳＰ等を用い得る。第２決定部１１８は、複数のクロック信号ＲＣＬＫのうちのシリアル信号Ｄ２のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫを第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定し得る。第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫは、シリアル信号Ｄ２の第２位相差ＲＰＤを判定するためのものである。上述したように、クロック信号生成部１１７によって生成される複数のクロック信号ＲＣＬＫは、互いに位相をずらしたものであり、シリアル信号Ｄ２に同期しているわけではない。シリアル信号Ｄ２の第２位相差ＲＰＤを的確に判定することを可能とするため、第２決定部１１８は、シリアル信号Ｄ２のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫを第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定する。図８に示す例においては、シリアル信号Ｄ２のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫは、クロック信号ＲＣＬＫ７である。従って、図８に示す例においては、クロック信号ＲＣＬＫ７が第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定され得る。なお、シリアル信号Ｄ２のエッジには、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとがある。

【0074】

シリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫは、ジッタ等によって変動し得る。従って、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫを決定する際には、シリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置する頻度が充分に高いクロック信号ＲＣＬＫを、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定することが好ましい。より具体的には、かかる頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＲＣＬＫを、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定することが好ましい。頻度閾値は、例えば８０％程度とすることができるが、これに限定されるものではない。例えば、シリアル信号Ｄ２の第ｎ番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫがクロック信号ＲＣＬＫ７であるものとする。シリアル信号Ｄ２の第ｎ＋１番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫがクロック信号ＲＣＬＫ７であるものとする。シリアル信号Ｄ２の第ｎ＋２番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫがクロック信号ＲＣＬＫ８であるものとする。シリアル信号Ｄ２の第ｎ＋３番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫがクロック信号ＲＣＬＫ７であるものとする。シリアル信号Ｄ２の第ｎ＋４番目のエッジの直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫがクロック信号ＲＣＬＫ７であるものとする。頻度閾値が８０％である場合、当該頻度閾値以上となるクロック信号ＲＣＬＫはクロック信号ＲＣＬＫ７である。このような場合、第２決定部１１８は、クロック信号ＲＣＬＫ７を第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定し得る。

【0075】

なお、上記においては、シリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置する頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＲＣＬＫを、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。シリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置する頻度が最も高いクロック信号ＲＣＬＫを第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定するようにしてもよい。

【0076】

上述したように、クロック信号ＲＣＬＫの周期は、シリアル信号Ｄ２の１ビットの周期ΔＴ３と同等に設定されている。このため、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫを頻繁に変更することは要しない。しかし、クロック信号ＲＣＬＫの周期と、シリアル信号Ｄ２の１ビットの周期との間には、若干の誤差が生じ得る。このため、第２決定部１１８によって過去に決定された第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫが、シリアル信号Ｄ２のエッジの直前又は直後に位置しなくなることが生じ得る。このような場合には、シリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置するようになったクロック信号ＲＣＬＫが、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして新たに決定される。このような第２基準クロックＲＥＦＲＣＬＫの変更は、ある程度の頻度で行われ得る。

【0077】

通信装置１００Ａには、第２位相差判定部（第２位相差判定回路）１２０が更に備えられている。第２位相差判定部１２０は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２のエッジとクロック信号ＲＣＬＫ（図８参照）との位相差である第２位相差ＲＰＤを判定し得る。第２位相差判定部１２０は、判定することにより得られた第２位相差ＲＰＤを、判定部１１６に供給し得る。

【0078】

判定部１１６は、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた場合に、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常があると判定し得る。判定部１１６は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常があるか否かを示す情報を、制御部２０に供給し得る。

【0079】

受信部１１０に入力されるシリアル信号Ｄ２が、図８に示すように変化する場合には、判定部１１６によって以下のような判定が行われる。

【0080】

タイミングｔ１１は、シリアル信号Ｄ２の立ち上がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ１１において、シリアル信号Ｄ２がローレベルからハイレベルに遷移する。

【0081】

タイミングｔ１２は、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。より具体的には、タイミングｔ１２は、タイミングｔ１１の直近の第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。タイミングｔ１２において、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫがローレベルからハイレベルに遷移する。なお、クロック信号ＲＣＬＫ７が第２基準クロックＲＥＦＲＣＬＫとして決定される場合の例が図８には示されている。

【0082】

シリアル信号Ｄ２の立ち上がりエッジのタイミングｔ１１と第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ１２との間の位相差、即ち、第２位相差ＲＰＤ１は、図８に示す例においては、第２位相差閾値ＰＴＨ２未満である。第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２未満である場合、判定部１１６は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常がないと判定する。

【0083】

タイミングｔ１３は、シリアル信号Ｄ２の立ち下がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ１３において、シリアル信号Ｄ２がハイレベルからローレベルに遷移する。

【0084】

タイミングｔ１４は、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。より具体的には、タイミングｔ１４は、タイミングｔ１３の直近の第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。タイミングｔ１４において、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫがローレベルからハイレベルに遷移する。

【0085】

シリアル信号Ｄ２の立ち下がりエッジのタイミングｔ１３と第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ１４との間の位相差、即ち、第２位相差ＲＰＤ２は、図８に示す例においては、第２位相差閾値ＰＴＨ２未満である。上述したように、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２未満である場合、判定部１１６は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常がないと判定する。

【0086】

タイミングｔ１５は、シリアル信号Ｄ２の立ち上がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ１５において、シリアル信号Ｄ２がローレベルからハイレベルに遷移する。

【0087】

タイミングｔ１６は、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。より具体的には、タイミングｔ１６は、タイミングｔ１５の直近の第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングを示している。タイミングｔ１６において、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫがローレベルからハイレベルに遷移する。

【0088】

シリアル信号Ｄ２の立ち上がりエッジのタイミングｔ１５と第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ１６との間の位相差、即ち、第２位相差ＲＰＤ３は、図８に示す例においては、第２位相差閾値ＰＴＨ２未満である。上述したように、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２未満である場合、判定部１１６は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常がないと判定する。

【0089】

タイミングｔ１７は、シリアル信号Ｄ２の立ち下がりエッジのタイミングを示している。即ち、タイミングｔ１７において、シリアル信号Ｄ２がハイレベルからローレベルに遷移する。

【0090】

シリアル信号Ｄ２の立ち下がりエッジのタイミングｔ１７の直近の第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングはｔ１６である。第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングｔ１６とシリアル信号Ｄ２の立ち下がりエッジのタイミングｔ１７との間の位相差、即ち、第２位相差ＲＰＤ４は、図８に示す例においては、第２位相差閾値ＰＴＨ２以上である。図８に示す例において、第２位相差ＲＰＤ４が第２位相差閾値ＰＴＨ２以上となっているのは、受信部１１０と送信部１０４との間の伝送路が外乱ノイズの影響を受け、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に反転２０２が生じたためである。第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２以上である場合、判定部１１６は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常があると判定する。

【0091】

判定部１１６は、所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数に基づいて、通信の異常の程度を判定し得る。判定部１１６は、通信の異常の程度を示す情報を制御部２０に供給し得る。

【0092】

第２位相差閾値ＰＴＨ２は可変である。第２位相差閾値ＰＴＨ２は、ユーザによって調整され得る。ユーザは、操作部２６を介して、第２位相差閾値ＰＴＨ２を調整し得る。

【0093】

判定部１１６は、第１位相差判定部１１４による判定結果と、第２位相差判定部１２０による判定結果とに基づいて、通信の異常要因を判定し得る。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超え、且つ、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた場合には、判定部１１６は、通信の異常要因に外乱ノイズが含まれると判定し得る。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えず、且つ、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた場合には、判定部１１６は、通信の異常要因がジッタであると判定し得る。

【0094】

本実施形態による通信装置の動作の例について図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫを決定するための動作が図９には示されている。

【0095】

ステップＳ３１において、受信部１１０が、シリアル信号Ｄ２を受信する。この後、ステップＳ３２に遷移する。

【0096】

ステップＳ３２において、第２決定部１１８が、複数のクロック信号ＲＣＬＫのうちのシリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置するクロック信号ＲＣＬＫを第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定する。シリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置する頻度が頻度閾値以上であるクロック信号ＲＣＬＫを第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定し得るが、これに限定されるものではない。シリアル信号Ｄ２のエッジの直後に位置する頻度が最も高いクロック信号ＲＣＬＫを第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫとして決定するようにしてもよい。

【0097】

次に、本実施形態による通信装置の動作について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。受信部１１０によって受信されるシリアル信号Ｄ２に異常があるか否かの判定の例が図１０には示されている。図１０に示すような動作は、繰り返し行われる。

【0098】

ステップＳ４１において、受信部１１０がシリアル信号Ｄ２を受信する。

【0099】

ステップＳ４２において、第２位相差判定部１２０が、第２基準クロック信号ＲＥＦＲＣＬＫの立ち上がりエッジのタイミングとシリアル信号Ｄ２のエッジのタイミングとの間の第２位相差ＲＰＤを判定する。

【0100】

ステップＳ４３において、判定部１１６が、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えたか否かを判定する。第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた場合には（ステップＳ４３においてＹＥＳ）、ステップＳ４４に遷移する。第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２以下である場合には（ステップＳ４３においてＮＯ）、ステップＳ４５に遷移する。

【0101】

ステップＳ４４において、判定部１１６は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常があると判定する。

【0102】

ステップＳ４５において、判定部１１６は、受信部１１０によって受信されたシリアル信号Ｄ２に異常がないと判定する。こうして、図１０に示す処理が行われる。

【0103】

次に、本実施形態による通信装置の動作の例について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数に基づいて通信の異常の程度を判定する例が図１１には示されている。なお、ここでは、通信の異常の程度を、大、中、小の３つに区別する場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。

【0104】

ステップＳ５１において、判定部１１６は、所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数をカウントする。

【0105】

ステップＳ５２において、判定部１１６は、所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数が第３回数閾値ＮＴＨ３を超えたか否かを判定する。所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数が第３回数閾値ＮＴＨ３を超えた場合には（ステップＳ５２においてＹＥＳ）、ステップＳ５４に遷移する。所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数が第３回数閾値ＮＴＨ３以下である場合には（ステップＳ５２においてＮＯ）、ステップＳ５３に遷移する。

【0106】

ステップＳ５３において、判定部１１６は、所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数が第４回数閾値ＮＴＨ４を超えたか否かを判定する。第４回数閾値ＮＴＨ４は、第３回数閾値ＮＴＨ３より小さい。所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数が第４回数閾値ＮＴＨ４を超えた場合には（ステップＳ５３においてＹＥＳ）、ステップＳ５５に遷移する。所定時間内に第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた回数が第４回数閾値ＮＴＨ４以下である場合には（ステップＳ５３においてＮＯ）、ステップＳ５６に遷移する。

【0107】

ステップＳ５４において、判定部１１６は、通信の異常の程度が大であると判定する。

【0108】

ステップＳ５５において、判定部１１６は、通信の異常の程度が中であると判定する。

【0109】

ステップＳ５６において、判定部１１６は、通信の異常の程度が小であると判定する。

【0110】

こうして、図１１に示す処理が完了する。

【0111】

次に、本実施形態による通信装置の動作の例について図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態による通信装置の動作の例を示すフローチャートである。第１位相差判定部１１４による判定結果と、第２位相差判定部１２０による判定結果とに基づいて、通信の異常要因を判定する場合の例が図１２には示されている。

【0112】

ステップＳ６１において、判定部１１６は、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えたか否かを判定する。第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えた場合には（ステップＳ６１においてＹＥＳ）、ステップＳ６２に遷移する。第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２以下である場合には（ステップＳ６１においてＮＯ）、図１２に示す処理が完了する。

【0113】

ステップＳ６２において、判定部１１６は、第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えたか否かを判定する。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えた場合には（ステップＳ６２においてＹＥＳ）、ステップＳ６３に遷移する。第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１以下である場合には（ステップＳ６２においてＮＯ）、ステップＳ６４に遷移する。

【0114】

ステップＳ６３において、判定部１１６は、通信の異常要因に外乱ノイズが含まれると判定する。

【0115】

ステップＳ６４において、判定部１１６は、通信の異常要因がジッタであると判定する。こうして、図１２に示す処理が完了する。

【0116】

このように、本実施形態によれば、受信部１１０によって受信されるシリアル信号Ｄ２における第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超えるか否かを更に判定する。通信の異常要因に外乱ノイズが含まれる場合には、第１位相差ＴＰＤが第１位相差閾値ＰＴＨ１を超え得るのみならず、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超え得る。通信の異常要因がジッタである場合には、第２位相差ＲＰＤが第２位相差閾値ＰＴＨ２を超え得るが、第１位相差ＴＰＤは第１位相差閾値ＰＴＨ１を超えない。このように、本実施形態によれば、通信の異常要因をも把握することが可能である。このように、本実施形態によれば、通信品質のより的確な評価に資することができる。

【0117】

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

【0118】

例えば、第２実施形態では、クロック信号生成部１０９とクロック信号生成部１１７とを別個に設ける場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。送信部１０８から送信されるシリアル信号Ｄ１の１ビットの周期ΔＴ１と、受信部１１０によって受信されるシリアル信号Ｄ２の１ビットの周期ΔＴ３とが同じである場合には、以下のようにし得る。即ち、クロック信号生成部１０９によって生成されたクロック信号ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８を、クロック信号ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８として用い得る。このような場合、クロック信号生成部１０９は、クロック信号生成部１１７を兼ね得る。

【0119】

上記実施形態をまとめると以下のようになる。

【0120】

通信装置（１００Ａ）は、シリアル信号（Ｄ１）を送信する送信部（１０８）と、前記送信部から送信される前記シリアル信号であるシリアル送信信号の１ビットの周期（ΔＴ１）と同じ周期を有する第１基準クロック信号（ＲＥＦＴＣＬＫ）と、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号のエッジとの位相差である第１位相差（ＴＰＤ１～ＴＰＤ４）を判定する第１位相差判定部（１１４）と、前記第１位相差が第１位相差閾値（ＰＴＨ１）を超えた場合に、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号に異常があると判定する判定部（１１６）と、を備える。このような構成によれば、第１基準クロック信号とシリアル送信信号のエッジとの位相差が第１位相差閾値を超えた場合に、シリアル送信信号に異常があると判定するため、通信品質の的確な評価に資することができる。

【0121】

前記シリアル送信信号の１ビットの周期よりも短い時間（ΔＴ２）に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号（ＴＣＬＫ１～ＴＣＬＫ８）のうちのいずれかのクロック信号を前記第１基準クロック信号として決定する第１決定部（１１１）を更に有するようにしてもよい。

【0122】

前記第１決定部は、前記複数のクロック信号のうちの前記シリアル送信信号のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号を、前記第１基準クロック信号として決定するようにしてもよい。

【0123】

前記判定部は、所定時間内に前記第１位相差が前記第１位相差閾値を超えた回数に基づいて、通信の異常の程度を判定するようにしてもよい。このような構成によれば、通信の異常の程度をより的確に把握することが可能となる。

【0124】

前記第１位相差閾値は可変であるようにしてもよい。

【0125】

シリアル信号（Ｄ２）を受信する受信部（１１０）と、前記受信部によって受信される前記シリアル信号であるシリアル受信信号の１ビットの周期（ΔＴ３）と同じ周期を有する第２基準クロック信号（ＲＥＦＲＣＬＫ）と、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号のエッジとの位相差である第２位相差（ＲＰＤ１～ＲＰＤ４）を判定する第２位相差判定部（１２０）と、を更に備え、前記判定部は、前記第２位相差が第２位相差閾値（ＰＴＨ２）を超えた場合に、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号に異常があると判定するようにしてもよい。このような構成によれば、通信品質のより的確な評価に資することができる。

【0126】

前記シリアル受信信号の１ビットの周期よりも短い時間（ΔＴ４）に対応する位相差を互いに有するとともに周期が互いに等しい複数のクロック信号（ＲＣＬＫ１～ＲＣＬＫ８）のうちのいずれかのクロック信号を前記第２基準クロック信号として決定する第２決定部（１１８）を更に有するようにしてもよい。

【0127】

前記第２決定部は、前記複数のクロック信号のうちの前記シリアル受信信号のエッジの直前又は直後に位置するクロック信号を前記第２基準クロック信号として決定するようにしてもよい。

【0128】

前記判定部は、前記第１位相差判定部による判定結果と前記第２位相差判定部による判定結果とに基づいて、通信の異常要因を判定するようにしてもよい。このような構成によれば、通信の異常要因をより的確に把握することができる。

【0129】

前記判定部は、前記第１位相差が前記第１位相差閾値を超え、且つ、前記第２位相差が前記第２位相差閾値を超えた場合には、前記異常要因に外乱ノイズが含まれると判定するようにしてもよい。

【0130】

前記判定部は、前記第１位相差が前記第１位相差閾値を超えず、且つ、前記第２位相差が前記第２位相差閾値を超えた場合には、前記異常要因がジッタであると判定するようにしてもよい。

【0131】

前記第２位相差閾値は可変であるようにしてもよい。

【0132】

前記判定部は、所定時間内に前記第２位相差が前記第２位相差閾値を超えた回数に基づいて、通信の異常の程度を判定するようにしてもよい。

【0133】

産業機械（１０）は、上記のような通信装置を備える。

【0134】

通信品質判定方法は、シリアル信号を送信部から送信する送信ステップ（Ｓ１１）と、前記送信ステップにおいて送信される前記シリアル信号であるシリアル送信信号の１ビットの周期と同じ周期を有する第１基準クロック信号と、前記送信部から送信された前記シリアル送信信号のエッジとの位相差である第１位相差を判定する第１位相差判定ステップ（Ｓ１２）と、前記第１位相差が第１位相差閾値を超えた場合に、前記送信ステップにおいて送信された前記シリアル送信信号に異常があると判定する判定ステップ（Ｓ１３、Ｓ１４）と、を有する。

【0135】

シリアル信号を受信部が受信する受信ステップ（Ｓ４１）と、前記受信ステップにおいて受信される前記シリアル信号であるシリアル受信信号の１ビットの周期と同じ周期を有する第２基準クロック信号と、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号のエッジとの位相差である第２位相差を判定する第２位相差判定ステップ（Ｓ４２）と、を更に有し、前記判定ステップ（Ｓ４３、Ｓ４４）では、前記第２位相差が第２位相差閾値を超えた場合に、前記受信部によって受信された前記シリアル受信信号に異常があると判定するようにしてもよい。

【0136】

前記判定ステップ（Ｓ４３、Ｓ４４）では、前記第１位相差判定ステップにおける判定結果と前記第２位相差判定ステップにおける判定結果とに基づいて、通信の異常要因を判定するようにしてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】