CN114930730A - 通信装置、工业机械及通信质量判定方法 - Google Patents

通信装置、工业机械及通信质量判定方法 Download PDF

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CN114930730A CN202180008637.3A CN202180008637A CN114930730A CN 114930730 A CN114930730 A CN 114930730A CN 202180008637 A CN202180008637 A CN 202180008637A CN 114930730 A CN114930730 A CN 114930730A
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Abstract

本发明提供一种有助于通信质量的准确评价的通信装置、工业机械及通信质量判定方法。通信装置(100A)具有：发送部(108)，其发送串行信号(D1)；第一相位差判定部(114)，其判定具有与从发送部发送的串行信号即串行发送信号的1比特的周期(ΔT1)相同的周期的第一基准时钟信号(REFTCLK)和从发送部发送的串行发送信号的边沿的相位差即第一相位差(TPD1～TPD4)；以及判定部(116)，其在第一相位差超过第一相位差阈值(PTH1)的情况下，判定为从发送部发送的串行发送信号存在异常。

Description

通信装置、工业机械及通信质量判定方法
技术领域
本发明涉及通信装置、工业机械及通信质量判定方法。
背景技术
在日本特开2003-265810号公报中，公开了通过设置于主基板的噪声检测器来检测串行通信线中的噪音电平，由判断部根据由噪声检测器检测出的噪音电平的程度来判定串行通信线的噪声水准。
发明内容
但是，期望有助于通信质量的更准确的评价的技术。
本发明的目的在于提供一种有助于通信质量的准确评价的通信装置、工业机械以及通信质量判定方法。
本发明的一方式的通信装置具有：发送部，其发送串行信号；第一相位差判定部，其判定具有与从所述发送部发送的所述串行信号即串行发送信号的1比特的周期相同的周期的第一基准时钟信号与从所述发送部发送的所述串行发送信号的边沿的相位差即第一相位差；以及判定部，其在所述第一相位差超过了第一相位差阈值的情况下，判定为从所述发送部发送的所述串行发送信号存在异常。
本发明的其他方式的工业机械具有上述那样的通信装置。
本发明的其他方式的通信质量判定方法具有：发送步骤，从发送部发送串行信号；第一相位差判定步骤，判定具有与在所述发送步骤中发送的所述串行信号即串行发送信号的1比特的周期相同的周期的第一基准时钟信号和从所述发送部发送的所述串行发送信号的边沿的相位差即第一相位差；以及判定步骤，在所述第一相位差超过了第一相位差阈值的情况下，判定为在所述发送步骤中发送的所述串行发送信号存在异常。
根据本发明，能够提供有助于通信质量的准确评价的通信装置、工业机械及通信质量判定方法。
附图说明
图1是表示第一实施方式的工业机械的框图。
图2是表示第一实施方式的通信装置的框图。
图3是表示串行信号及时钟信号的例子的时序图。
图4是表示第一实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。
图5是表示第一实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。
图6是表示第一实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。
图7是表示第二实施方式的通信装置的框图。
图8是表示串行信号及时钟信号的例子的时序图。
图9是表示第二实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。
图10是表示第二实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。
图11是表示第二实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。
图12是表示第二实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。
具体实施方式
以下，列举优选的实施方式，参照附图对本发明的通信装置、工业机械及通信质量判定方法进行详细说明。
[第一实施方式]
使用图1～图6对第一实施方式的通信装置、工业机械及通信质量判定方法进行说明。图1是表示本实施方式的工业机械的框图。作为本实施方式的工业机械10，例如列举出机床、机器人等，但并不限定于此。
如图1所示，工业机械10具有控制装置12。控制装置12具有：伺服放大器18、控制部20、存储部22以及显示控制部23。此外，控制装置12还具有这些构成要素以外的构成要素，但为了简化说明，省略这些构成要素以外的构成要素。此外，在此，以工业机械10具有伺服放大器18的情况为例进行了说明，但并不限定于此。例如，在使用主轴马达作为驱动马达的情况下，也可以使用主轴放大器等来代替伺服放大器18。
控制部20掌管工业机械10的整体的控制。控制部20例如能够由CPU(CentralProcessing Unit)等构成，但并不限定于此。
存储部22例如具有未图示的易失性存储器和未图示的非易失性存储器。作为易失性存储器例如列举RAM(Random Access Memory)等。作为非易失性存储器例如列举ROM(Read Only Memory)、闪存等。程序、数据等能够存储在存储部22中。
显示控制部23能够进行针对后述的显示部24的显示控制。显示控制部23能够在显示部24的显示画面中显示从控制部20提供的信息。
工业机械10还具有伺服马达14。伺服马达14能够通过从伺服放大器18供给的驱动电流来驱动。在图1中，图示了1个伺服马达14，但工业机械10能够具有多个伺服马达14。此外，在此以工业机械10具有伺服马达14作为驱动马达的情况为例进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以使用主轴马达等来代替伺服马达14。
伺服马达14具有编码器(绝对式编码器)16。编码器16能够检测伺服马达14的输出轴的旋转位置。编码器16具有用于在与伺服放大器18所具有的通信装置100A之间进行通信的通信装置100B。通信装置100B能够将表示伺服马达14的输出轴的旋转位置的信号输出到通信装置100A。伺服马达14能够根据从编码器16输出的信号，即从通信装置100B输出的信号来进行反馈控制。另外，在此，以使用绝对式编码器作为编码器16的情况为例进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以使用增量编码器作为编码器16。
伺服放大器(伺服驱动器)18能够将用于旋转驱动伺服马达14的驱动电流供给至伺服马达14。伺服放大器18具有用于在与通信装置100B之间进行通信的通信装置100A。能够在通信装置100A与通信装置100B之间进行串行通信。作为该串行通信的标准，例如能够举出RS-485等，但并不限定于此。
控制装置12能够与显示部(显示装置)24和操作部26连接。在显示部24所具有的未图示的显示画面中，能够显示用于进行针对工业机械10的操作输入的操作画面。另外，在显示部24的显示画面中，能够显示表示后述的判定部116(参照图2)的判定结果的信息。作为显示部24，能够使用液晶显示装置等，但并不限定于此。
用户通过对操作部26进行操作，能够进行针对工业机械10的操作输入。作为操作部26，能够使用鼠标等，但并不限定于此。在显示部24具有触摸面板的情况下，该触摸面板能够作为操作部26发挥功能。
工业机械10还具有上述的构成要素以外的构成要素，但在此，为了简化说明，关于上述的构成要素以外的构成要素，省略说明。
图2是表示本实施方式的通信装置的框图。
如上所述，通信装置100A设置于伺服放大器18。如上所述，通信装置100B设置于编码器16。此外，在此以通信装置100A设置于伺服放大器18，通信装置100B设置于编码器16的情况为例进行说明，但并不限定于此。
通信装置100B具有接收部(接收电路)102和发送部(发送电路)104。由接收部102和发送部104构成收发器106。通信装置100B还具有这些构成要素以外的构成要素，但在图2中，为了简化说明，省略了这些构成要素以外的构成要素。
通信装置100A具有发送部(发送电路)108和接收部(接收电路)110。由发送部108和接收部110构成收发器112。发送部108能够将串行信号(串行发送信号)D1，即串行数据发送到通信装置100B所具有的接收部102。接收部110能够接收从通信装置100B所具有的发送部104发送的串行信号(串行接收信号)D2，即串行数据。
通信装置100A还具有时钟信号生成部(时钟信号生成电路)109。如图3所示，时钟信号生成部109能够生成多个时钟信号TCLK1～TCLK8。图3是表示串行信号以及时钟信号的例子的时序图。在图3中示出了从发送部108输出的串行信号D1，更具体而言，输入到后述的第一相位差判定部114的串行信号D1。多个时钟信号TCLK1～TCLK8的周期设定为相互相等。时钟信号TCLK1～TCLK8的周期设定为与串行信号D1的1比特的周期ΔT1同等。多个时钟信号TCLK1～TCLK8的上升沿的定时每次错开时间ΔT2。即，多个时钟信号TCLK1～TCLK8相互具有与时间ΔT2对应的相位差。串行信号D1的1比特的周期ΔT1为与多个时钟信号TCLK1～TCLK8间的相位差对应的时间ΔT2的整数倍。在此，串行信号D1的1比特的周期ΔT1为与多个时钟信号TCLK1～TCLK8间的相位差对应的时间ΔT2的8倍。这样，多个时钟信号TCLK1～TCLK8相互具有与比串行信号D1的1比特的周期ΔT1短的时间ΔT2对应的相位差。
时钟信号TCLK1例如能够使用未图示的晶体振荡器等生成。时钟信号(相移时钟信号)TCLK2～TCLK8例如能够使用未图示的相移电路(时钟相移电路)根据时钟信号TCLK1生成。在对时钟信号进行一般说明时，使用符号TCLK，在对各个时钟信号进行说明时，使用符号TCLK1～TCLK8。在此，以由时钟信号生成部109生成8个时钟信号TCLK的情况为例进行说明，但由时钟信号生成部109生成的时钟信号TCLK的数量并不限定于8个。
发送部108例如按照时钟信号TCLK1发送串行信号D1。例如，按照时钟信号TCLK1的上升沿，从发送部108输出串行信号D1。如上所述，从发送部108输出的串行信号D1由通信装置100B所具有的接收部102接收。另外，从发送部108输出的串行信号D1输入到通信装置100A所具有的后述的第一相位差判定部114。更具体而言，从发送部108输出的串行信号D1经由未图示的接收电路等输入到第一相位差判定部114。
从图3可知，在时钟信号TCLK1的上升沿的定时与输入到第一相位差判定部114的串行信号D1的边沿的定时之间存在一定程度的延迟时间。该延迟时间在批量生产的所有通信装置100A中并非均一的值。另外，该延迟时间也能够因周围温度的变化等而变动。因此，如后面叙述那样，将相互具有相位差的多个时钟信号TCLK1～TCLK8中的适当的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。并且，如后面叙述那样，根据输入至第一相位差判定部114的串行信号D1的边沿与第一基准时钟信号REFTCLK的相位差，判定从发送部108发送的串行信号D1是否存在异常。此外，串行信号D1的边沿存在上升沿和下降沿。
通信装置100A还具有第一决定部(第一决定电路)111。第一决定部111、后述的第一相位差判定部114以及后述的判定部116能够由1个以上的处理器(微处理器)构成，但并不限定于此。作为该处理器，例如能够使用CPU、DSP(Digital Signal Processor)等。如上所述，在时钟信号TCLK1的上升沿的定时与输入到第一相位差判定部114的串行信号D1的边沿的定时之间存在一定程度的延迟时间。为了准确地判定从发送部108输出的串行信号D1是否存在异常，第一决定部111将多个时钟信号TCLK1～TCLK8中的适当的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。第一决定部111例如能够将位于串行信号D1的边沿的紧前面或紧后面的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。第一基准时钟信号REFTCLK用于判定从发送部108输出的串行信号D1是否存在异常。在此，以位于串行信号D1的边沿的紧后面的时钟信号TCLK被决定为第一基准时钟信号REFTCLK的情况为例进行说明。在图3所示的例子中，位于串行信号D1的边沿的紧后面的时钟信号TCLK是时钟信号TCLK4。因此，在图3所示的例子中，时钟信号TCLK4能够被决定为第一基准时钟信号REFTCLK。
位于串行信号D1的边沿紧后面的时钟信号TCLK能够因抖动等而变动。因此，优选在决定第一基准时钟信号REFTCLK时，将位于串行信号D1的边沿紧后面的频度足够高的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。更具体而言，优选将该频度为频度阈值以上的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。频度阈值例如能够设为80％左右，但并不限定于此。例如，位于串行信号D1的第n个边沿紧后面的时钟信号TCLK是时钟信号TCLK4。位于串行信号D1的第n+1个边沿紧后面的时钟信号TCLK是时钟信号TCLK4。位于串行信号D1的第n+2个边沿紧后面的时钟信号TCLK是时钟信号TCLK5。位于串行信号D1的第n+3个边沿紧后面的时钟信号TCLK是时钟信号TCLK4。位于串行信号D1的第n+4个边沿紧后面的时钟信号TCLK是时钟信号TCLK4。在频度阈值为80％的情况下，成为该频度阈值以上的时钟信号TCLK是时钟信号TCLK4。这样的情况下，第一决定部111能够将时钟信号TCLK4决定为第一基准时钟信号REFTCLK。
此外，在上述中，以将位于串行信号D1的边沿紧后面的频度为频度阈值以上的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK的情况为例进行了说明，但并不限定于此。也可以将位于串行信号D1的边沿紧后面的频度最高的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。
如上所述，时钟信号TCLK的周期设定为与串行信号D1的1比特的周期ΔT1同等。因此，不需要频繁地变更第一基准时钟信号REFTCLK。但是，存在于时钟信号TCLK的上升沿的定时与输入到第一相位差判定部114的串行信号D1的边沿的定时之间的延迟时间能够因温度变化等而变动。因此，能够产生与过去决定为第一基准时钟REFTCLK的时钟信号TCLK不同的时钟信号TCLK位于串行信号D1的边沿紧后面的情况。这样的情况下，位于串行信号D1的边沿紧后面的时钟信号TCLK被重新决定为第一基准时钟信号REFTCLK。这样的第一基准时钟REFTCLK的变更能够以一定程度的频度产生。
通信装置100A还具有第一相位差判定部(第一相位差判定电路)114。第一相位差判定部114能够判定从发送部108发送的串行信号D1的边沿与第一基准时钟信号REFTCLK的相位差即第一相位差TPD1～TPD4。在此，以判定串行信号D1的边沿与第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的相位差的情况为例进行说明，但并不限定于此。也可以判定串行信号D1的边沿与第一基准时钟信号REFTCLK的下降沿的相位差。在对第一相位差进行一般说明时，使用符号TPD，在对各个第一相位差进行说明时，使用符号TPD1～TPD4。第一相位差判定部114能够将通过判定而得的第一相位差TPD供给到后述的判定部116。
通信装置100A还具有判定部(判定电路)116。在第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的情况下，判定部116能够判定为从发送部108发送的串行信号D1存在异常。判定部116能够将表示从发送部108发送的串行信号D1是否存在异常的信息供给至控制部20。
判定部116能够根据在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数，来判定通信的异常程度。判定部116能够将表示通信的异常程度的信息供给至控制部20。
第一相位差阈值PTH1可变。第一相位差阈值PTH1能够由用户调整。用户能够经由操作部26调整第一相位差阈值PTH1。
在从发送部108输出的串行信号D1，即输入到第一相位差判定部114的串行信号D1如图3所示变化的情况下，由判定部116进行以下那样的判定。
定时t1表示串行信号D1的上升沿的定时。即，在定时t1，串行信号D1从低电平转变为高电平。
定时t2表示第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时。更具体而言，定时t2表示定时t1的最近的第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时。在定时t2，第一基准时钟信号REFTCLK从低电平转变为高电平。
在图3所示的例子中，串行信号D1的上升沿的定时t1与第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时t2之间的相位差，即第一相位差TPD1小于第一相位差阈值PTH1。在第一相位差TPD小于第一相位差阈值PTH1的情况下，判定部116判定为从发送部108发送的串行信号D1没有异常。
定时t3表示串行信号D1的下降沿的定时。即，在定时t3，串行信号D1从高电平转变为低电平。
定时t4表示第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时。更具体而言，定时t4表示定时t3的最近的第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时。在定时t4，第一基准时钟信号REFTCLK从低电平转变为高电平。
在图3所示的例子中，串行信号D1的下降沿的定时t3与第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时t4之间的相位差，即第一相位差TPD2小于第一相位差阈值PTH1。如上所述，在第一相位差TPD小于第一相位差阈值PTH1的情况下，判定部116判定为从发送部108发送的串行信号D1没有异常。
定时t5表示串行信号D1的上升沿的定时。即，在定时t5，串行信号D1从低电平转变为高电平。
定时t6表示第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时。更具体而言，定时t6表示定时t5的最近的第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时。在定时t6，第一基准时钟信号REFTCLK从低电平转变为高电平。
在图3所示的例子中，串行信号D1的上升沿的定时t5与第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时t6之间的相位差，即第一相位差TPD3小于第一相位差阈值PTH1。如上所述，在第一相位差TPD小于第一相位差阈值PTH1的情况下，判定部116判定为从发送部108发送的串行信号D1没有异常。
定时t7表示串行信号D1的下降沿的定时。即，在定时t7，串行信号D1从高电平转变为低电平。
串行信号D1的下降沿的定时t7的最近的第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时为t6。在图3所示的例子中，串行信号D1的下降沿的定时t7与第一基准时钟信号REFTCLK的上升沿的定时t6之间的相位差，即第一相位差TPD4为第一相位差阈值PTH1以上。在图3所示的例子中，第一相位差TPD4为第一相位差阈值PTH1以上是因为发送部108与接收部102之间的传输路径受到干扰噪声的影响，在从发送部108发送的串行信号D1中产生了反转200。在第一相位差TPD为第一相位差阈值PTH1以上的情况下，判定部116判定为从发送部108发送的串行信号D1存在异常。
使用图4对本实施方式的通信装置的动作的例子进行说明。图4是表示本实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。在图4中示出了用于决定第一基准时钟信号REFTCLK的动作。
在步骤S1中，发送部108发送串行信号D1。之后，转移到步骤S2。
在步骤S2中，第一决定部111将多个时钟信号TCLK中的位于串行信号D1的边沿紧后面的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。能够将位于串行信号D1的边沿紧后面的频度为频度阈值以上的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK，但并不限定于此。也可以将位于串行信号D1的边沿紧后面的频度最高的时钟信号TCLK决定为第一基准时钟信号REFTCLK。
接下来，使用图5对本实施方式的通信装置的动作进行说明。图5是表示本实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。在图5中示出了判定从发送部108发送的串行信号D1是否存在异常的例子。图5所示那样的动作反复进行。
在步骤S11中，发送部108发送串行信号D1。
在步骤S12中，第一相位差判定部114判定时钟信号TCLK的上升沿的定时与串行信号D1的边沿的定时之间的第一相位差TPD。
在步骤S13中，判定部116判定第一相位差TPD是否超过了第一相位差阈值PTH1。在第一相位差TPD超过了第一相位差阈值PTH1的情况下(在步骤S13中为是)，转移到步骤S14。在第一相位差TPD为第一相位差阈值PTH1以下的情况下(在步骤S13中为否)，转移到步骤S15。
在步骤S14中，判定部116判定为从发送部108发送的串行信号D1存在异常。
在步骤S15中，判定部116判定为从发送部108发送的串行信号D1没有异常。这样，进行图5所示的处理。
接下来，使用图6对本实施方式的通信装置的动作的例子进行说明。图6是表示本实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。在图6中示出了根据在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数来判定通信的异常程度的例子。此外，在此，以将通信的异常程度区分为大、中、小这3个的情况为例进行说明，但并不限定于此。
在步骤S21中，判定部116对在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数进行计数。
在步骤S22中，判定部116判定在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数是否超过第一次数阈值NTH1。在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数超过了第一次数阈值NTH1的情况下(在步骤S22中为是)，转移到步骤S24。在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数为第一次数阈值NTH1以下的情况下(在步骤S22中为否)，转移到步骤S23。
在步骤S23中，判定部116判定在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数是否超过第二次数阈值NTH2。第二次数阈值NTH2小于第一次数阈值NTH1。在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数超过第二次数阈值NTH2的情况下(在步骤S23中为是)，转移到步骤S25。在预定时间内第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的次数为第二次数阈值NTH2以下的情况下(在步骤S23中为否)，转移到步骤S26。
在步骤S24中，判定部116判定为通信的异常程度为大。
在步骤S25中，判定部116判定为通信的异常程度为中。
在步骤S26中，判定部116判定为通信的异常程度为小。
这样，图6所示的处理完成。
这样，根据本实施方式，在从发送部108发送的串行信号D1的边沿与时钟信号TCLK的相位差即第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1的情况下，判定为从发送部108发送的串行信号D1存在异常。根据本实施方式，能够有助于通信质量的准确评价。
[第二实施方式]
使用图7～图12对第二实施方式的通信装置、工业机械及通信质量判定方法进行说明。图7是表示本实施方式的通信装置的框图。对与图1至图6所示的第一实施方式的通信装置等相同的构成要素标注相同的符号并省略或简化说明。
本实施方式的通信装置100A进一步判定由接收部110接收的串行信号D2与第二基准时钟REFRCLK的相位差即第二相位差RPD1～RPD4是否超过第二相位差阈值PTH2。在对第二相位差进行一般说明时，使用符号RPD，在对各个第二相位差进行说明时，使用符号RPD1～RPD4。
如图7所示，通信装置100A还具有时钟信号生成部(时钟信号生成电路)117。如图8所示，时钟信号生成部117能够生成多个时钟信号RCLK1～RCLK8。图8是表示串行信号以及时钟信号的例子的时序图。在图8中示出了输入到接收部110的串行信号D2。多个时钟信号RCLK1～RCLK8的周期被设定为相互相等。时钟信号RCLK1～RCLK8的周期被设定为与串行信号D2的1比特的周期ΔT3同等。多个时钟信号RCLK1～RCLK8的上升沿的定时每次错开时间ΔT4。即，多个时钟信号RCLK1～RCLK8相互具有与时间ΔT4对应的相位差。串行信号D2的1比特的周期ΔT3为与多个时钟信号RCLK1～RCLK8间的相位差对应的时间ΔT4的整数倍。在此，串行信号D2的1比特的周期ΔT3为与多个时钟信号RCLK1～RCLK8间的相位差对应的时间ΔT4的8倍。这样，多个时钟信号RCLK1～RCLK8相互具有与比串行信号D2的1比特的周期ΔT3短的时间ΔT4对应的相位差。
时钟信号RCLK1例如能够使用未图示的晶体振荡器等生成。时钟信号(相移时钟信号)RCLK2～RCLK8例如能够使用未图示的相移电路(时钟相移电路)根据时钟信号RCLK1生成。在对时钟信号进行一般说明时，使用符号RCLK，在对各个时钟信号进行说明时，使用符号RCLK1～RCLK8。在此，以由时钟信号生成部117生成8个时钟信号RCLK的情况为例进行说明，但由时钟信号生成部117生成的时钟信号RCLK的数量并不限定于8个。
多个时钟信号RCLK并不与从通信装置100B所具有的发送部104供给的串行信号D2同步。时钟信号RCLK的周期被设定为与串行信号D2的1比特的周期ΔT3同等。
通信装置100A还具有第二决定部(决定电路)118。第一决定部111、第一相位差判定部114、判定部116、第二决定部118以及后述的第二相位差判定部120能够由1个以上的处理器构成，但并不限定于此。作为该处理器，例如能够使用CPU、DSP等。第二决定部118能够将多个时钟信号RCLK中的位于串行信号D2的边沿紧前面或紧后面的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK。第二基准时钟信号REFRCLK用于判定串行信号D2的第二相位差RPD。如上所述，由时钟信号生成部117生成的多个时钟信号RCLK相互错开相位，并不与串行信号D2同步。为了能够准确地判定串行信号D2的第二相位差RPD，第二决定部118将位于串行信号D2的边沿紧前面或紧后面的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK。在图8所示的例子中，位于串行信号D2的边沿紧前面或紧后面的时钟信号RCLK是时钟信号RCLK7。因此，在图8所示的例子中，时钟信号RCLK7能够被决定为第二基准时钟信号REFRCLK。此外，串行信号D2的边沿存在上升沿和下降沿。
位于串行信号D2的边沿紧后面的时钟信号RCLK能够因抖动等而变动。因此，优选在决定第二基准时钟信号REFRCLK时，将位于串行信号D2的边沿紧后面的频度足够高的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK。更具体而言，优选将该频度为频度阈值以上的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK。频度阈值例如能够设为80％左右，但并不限定于此。例如，位于串行信号D2的第n个边沿紧后面的时钟信号RCLK是时钟信号RCLK7。位于串行信号D2的第n+1个边沿紧后面的时钟信号RCLK是时钟信号RCLK7。位于串行信号D2的第n+2个边沿紧后面的时钟信号RCLK是时钟信号RCLK8。位于串行信号D2的第n+3个边沿紧后面的时钟信号RCLK是时钟信号RCLK7。位于串行信号D2的第n+4个边沿紧后面的时钟信号RCLK是时钟信号RCLK7。在频度阈值为80％的情况下，成为该频度阈值以上的时钟信号RCLK是时钟信号RCLK7。这样的情况下，第二决定部118能够将时钟信号RCLK7决定为第二基准时钟信号REFRCLK。
此外，在上述中，以将位于串行信号D2的边沿紧后面的频度为频度阈值以上的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK的情况为例进行了说明，但并不限定于此。也可以将位于串行信号D2的边沿紧后面的频度最高的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK。
如上所述，时钟信号RCLK的周期被设定为与串行信号D2的1比特的周期ΔT3同等。因此，不需要频繁地变更第二基准时钟信号REFRCLK。但是，在时钟信号RCLK的周期与串行信号D2的1比特的周期之间能够产生一些误差。因此，能够产生由第二决定部118过去决定的第二基准时钟信号REFRCLK不再位于串行信号D2的边沿的紧前面或紧后面的情况。这样的情况下，位于串行信号D2的边沿紧后面的时钟信号RCLK被重新决定为第二基准时钟信号REFRCLK。这样的第二基准时钟REFRCLK的变更能够以一定程度的频度进行。
通信装置100A还具有第二相位差判定部(第二相位差判定电路)120。第二相位差判定部120能够判定由接收部110接收到的串行信号D2的边沿与时钟信号RCLK(参照图8)的相位差即第二相位差RPD。第二相位差判定部120能够将通过判定而得的第二相位差RPD供给至判定部116。
在第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的情况下，判定部116能够判定为由接收部110接收到的串行信号D2存在异常。判定部116能够将表示由接收部110接收到的串行信号D2是否存在异常的信息供给至控制部20。
在输入到接收部110的串行信号D2如图8所示变化的情况下，由判定部116进行以下那样的判定。
定时t11表示串行信号D2的上升沿的定时。即，在定时t11，串行信号D2从低电平转变为高电平。
定时t12表示第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时。更具体而言，定时t12表示定时t11的最近的第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时。在定时t12，第二基准时钟信号REFRCLK从低电平转变为高电平。此外，在图8中示出了时钟信号RCLK7被决定为第二基准时钟REFRCLK的情况的例子。
在图8所示的例子中，串行信号D2的上升沿的定时t11与第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时t12之间的相位差，即第二相位差RPD1小于第二相位差阈值PTH2。在第二相位差RPD小于第二相位差阈值PTH2的情况下，判定部116判定为由接收部110接收到的串行信号D2没有异常。
定时t13表示串行信号D2的下降沿的定时。即，在定时t13，串行信号D2从高电平转变为低电平。
定时t14表示第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时。更具体而言，定时t14表示定时t13的最近的第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时。在定时t14，第二基准时钟信号REFRCLK从低电平转变为高电平。
在图8所示的例子中，串行信号D2的下降沿的定时t13与第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时t14之间的相位差，即第二相位差RPD2小于第二相位差阈值PTH2。如上所述，在第二相位差RPD小于第二相位差阈值PTH2的情况下，判定部116判定为由接收部110接收到的串行信号D2没有异常。
定时t15表示串行信号D2的上升沿的定时。即，在定时t15，串行信号D2从低电平转变为高电平。
定时t16表示第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时。更具体而言，定时t16表示定时t15的最近的第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时。在定时t16，第二基准时钟信号REFRCLK从低电平转变为高电平。
在图8所示的例子中，串行信号D2的上升沿的定时t15与第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时t16之间的相位差，即第二相位差RPD3小于第二相位差阈值PTH2。如上所述，在第二相位差RPD小于第二相位差阈值PTH2的情况下，判定部116判定为由接收部110接收到的串行信号D2没有异常。
定时t17表示串行信号D2的下降沿的定时。即，在定时t17，串行信号D2从高电平转变为低电平。
串行信号D2的下降沿的定时t17的最近的第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时为t16。在图8所示的例子中，第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时t16与串行信号D2的下降沿的定时t17之间的相位差，即第二相位差RPD4为第二相位差阈值PTH2以上。在图8所示的例子中，第二相位差RPD4为第二相位差阈值PTH2以上是因为接收部110与发送部104之间的传输路径受到干扰噪声的影响，由接收部110接收到的串行信号D2产生了反转202。在第二相位差RPD为第二相位差阈值PTH2以上的情况下，判定部116判定为由接收部110接收到的串行信号D2存在异常。
判定部116能够根据在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数，判定通信的异常程度。判定部116能够将表示通信的异常程度的信息供给至控制部20。
第二相位差阈值PTH2可变。第二相位差阈值PTH2能够由用户调整。用户能够经由操作部26调整第二相位差阈值PTH2。
判定部116能够根据第一相位差判定部114的判定结果和第二相位差判定部120的判定结果，判定通信的异常原因。在第一相位差TPD超过第一相位差阈值PTH1且第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的情况下，判定部116能够判定为通信的异常原因包含干扰噪声。在第一相位差TPD不超过第一相位差阈值PTH1且第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的情况下，判定部116能够判定为通信的异常原因是抖动。
使用图9对本实施方式的通信装置的动作的例子进行说明。图9是表示本实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。在图9中示出了用于决定第二基准时钟信号REFRCLK的动作。
在步骤S31中，接收部110接收串行信号D2。之后，转移到步骤S32。
在步骤S32中，第二决定部118将多个时钟信号RCLK中的位于串行信号D2的边沿的紧后面的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK。能够将位于串行信号D2的边沿的紧后面的频度为频度阈值以上的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK，但并不限定于此。也可以将位于串行信号D2的边沿的紧后面的频度最高的时钟信号RCLK决定为第二基准时钟信号REFRCLK。
接下来，使用图10对本实施方式的通信装置的动作进行说明。图10是表示本实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。在图10中示出了判定由接收部110接收的串行信号D2是否存在异常的例子。图10所示那样的动作反复进行。
在步骤S41中，接收部110接收串行信号D2。
在步骤S42中，第二相位差判定部120判定第二基准时钟信号REFRCLK的上升沿的定时与串行信号D2的边沿的定时之间的第二相位差RPD。
在步骤S43中，判定部116判定第二相位差RPD是否超过了第二相位差阈值PTH2。在第二相位差RPD超过了第二相位差阈值PTH2的情况下(在步骤S43中为是)，转移到步骤S44。在第二相位差RPD为第二相位差阈值PTH2以下的情况下(在步骤S43中为否)，转移到步骤S45。
在步骤S44中，判定部116判定为由接收部110接收到的串行信号D2存在异常。
在步骤S45中，判定部116判定为由接收部110接收到的串行信号D2没有异常。这样，进行图10所示的处理。
接下来，使用图11对本实施方式的通信装置的动作的例子进行说明。图11是表示本实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。在图11中示出了根据在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数来判定通信的异常程度的例子。此外，在此，以将通信的异常程度区分为大、中、小这3个的情况为例进行说明，但并不限定于此。
在步骤S51中，判定部116对在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数进行计数。
在步骤S52中，判定部116判定在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数是否超过第三次数阈值NTH3。在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数超过第三次数阈值NTH3的情况下(在步骤S52中为是)，转移到步骤S54。在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数为第三次数阈值NTH3以下的情况下(在步骤S52中为否)，转移到步骤S53。
在步骤S53中，判定部116判定在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数是否超过第四次数阈值NTH4。第四次数阈值NTH4小于第三次数阈值NTH3。在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数超过第四次数阈值NTH4的情况下(在步骤S53中为是)，转移到步骤S55。在预定时间内第二相位差RPD超过第二相位差阈值PTH2的次数为第四次数阈值NTH4以下的情况下(在步骤S53中为否)，转移到步骤S56。
在步骤S54中，判定部116判定为通信的异常程度为大。
在步骤S55中，判定部116判定为通信的异常程度为中。
在步骤S56中，判定部116判定为通信的异常程度为小。
这样，图11所示的处理完成。
接下来，使用图12对本实施方式的通信装置的动作的例子进行说明。图12是表示本实施方式的通信装置的动作的例子的流程图。在图12中示出了根据第一相位差判定部114的判定结果和第二相位差判定部120的判定结果来判定通信的异常原因的情况的例子。
在步骤S61中，判定部116判定第二相位差RPD是否超过了第二相位差阈值PTH2。在第二相位差RPD超过了第二相位差阈值PTH2的情况下(在步骤S61中为是)，转移到步骤S62。在第二相位差RPD为第二相位差阈值PTH2以下的情况下(在步骤S61中为否)，图12所示的处理完成。
在步骤S62中，判定部116判定第一相位差TPD是否超过了第一相位差阈值PTH1。在第一相位差TPD超过了第一相位差阈值PTH1的情况下(在步骤S62中为是)，转移到步骤S63。在第一相位差TPD为第一相位差阈值PTH1以下的情况下(在步骤S62中为否)，转移到步骤S64。
在步骤S63中，判定部116判定为通信的异常原因包含干扰噪声。
在步骤S64中，判定部116判定为通信的异常原因是抖动。这样，图12所示的处理完成。
这样，根据本实施方式，进一步判定由接收部110接收的串行信号D2中的第二相位差RPD是否超过第二相位差阈值PTH2。在通信的异常原因包含干扰噪声的情况下，不仅第一相位差TPD能够超过第一相位差阈值PTH1，第二相位差RPD也能够超过第二相位差阈值PTH2。在通信的异常原因是抖动的情况下，第二相位差RPD能够超过第二相位差阈值PTH2，但第一相位差TPD不超过第一相位差阈值PTH1。这样，根据本实施方式，还能够掌握通信的异常原因。这样，根据本实施方式，能够有助于通信质量的更准确评价。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种改变。
例如，在第二实施方式中，以分别设置时钟信号生成部109和时钟信号生成部117的情况为例进行了说明，但并不限定于此。在从发送部108发送的串行信号D1的1比特的周期ΔT1与由接收部110接收的串行信号D2的1比特的周期ΔT3相同的情况下，能够如下所述。即，能够将由时钟信号生成部109生成的时钟信号TCLK1～TCLK8用作时钟信号RCLK1～RCLK8。这样的情况下，时钟信号生成部109能够兼作时钟信号生成部117。
总结上述实施方式如下。
通信装置100A具有：发送部108，其发送串行信号D1；第一相位差判定部114，其判定具有与从所述发送部发送的所述串行信号即串行发送信号的1比特的周期ΔT1相同的周期的第一基准时钟信号REFTCLK、和从所述发送部发送的所述串行发送信号的边沿的相位差即第一相位差TPD1～TPD4；以及判定部116，其在所述第一相位差超过了第一相位差阈值PTH1的情况下，判定为从所述发送部发送的所述串行发送信号存在异常。根据这样的结构，在第一基准时钟信号与串行发送信号的边沿的相位差超过了第一相位差阈值的情况下，判定为串行发送信号存在异常，因此，能够有助于通信质量的准确评价。
也可以是，还具有：第一决定部111，其将相互具有与比所述串行发送信号的1比特的周期短的时间ΔT2对应的相位差并且周期相互相等的多个时钟信号TCLK1～TCLK8中的任一个时钟信号决定为所述第一基准时钟信号。
也可以是，所述第一决定部将所述多个时钟信号中的位于所述串行发送信号的边沿的紧前面或紧后面的时钟信号决定为所述第一基准时钟信号。
也可以是，所述判定部根据在预定时间内所述第一相位差超过所述第一相位差阈值的次数来判定通信的异常程度。根据这样的结构，能够更准确地掌握通信的异常程度。
也可以是，所述第一相位差阈值可变。
也可以是，还具有：接收部110，其接收串行信号D2；以及第二相位差判定部120，其判定具有与由所述接收部接收的所述串行信号即串行接收信号的1比特的周期ΔT3相同的周期的第二基准时钟信号REFRCLK和由所述接收部接收的所述串行接收信号的边沿的相位差即第二相位差RPD1～RPD4，所述判定部在所述第二相位差超过了第二相位差阈值PTH2的情况下，判定为由所述接收部接收的所述串行接收信号存在异常。根据这样的结构，能够有助于通信质量的更准确评价。
也可以是，还具有：第二决定部118，其将相互具有与比所述串行接收信号的1比特的周期短的时间ΔT4对应的相位差并且周期相互相等的多个时钟信号RCLK1～RCLK8中的任一个时钟信号决定为所述第二基准时钟信号。
也可以是，所述第二决定部将所述多个时钟信号中的位于所述串行接收信号的边沿的紧前面或紧后面的时钟信号决定为所述第二基准时钟信号。
也可以是，所述判定部根据所述第一相位差判定部的判定结果和所述第二相位差判定部的判定结果，判定通信的异常原因。根据这样的结构，能够更准确地掌握通信的异常原因。
也可以是，在所述第一相位差超过所述第一相位差阈值且所述第二相位差超过所述第二相位差阈值的情况下，所述判定部判定为所述异常原因包含干扰噪声。
也可以是，在所述第一相位差不超过所述第一相位差阈值且所述第二相位差超过所述第二相位差阈值的情况下，所述判定部判定为所述异常原因是抖动。
也可以是，所述第二相位差阈值可变。
也可以是，所述判定部根据在预定时间内所述第二相位差超过所述第二相位差阈值的次数，来判定通信的异常程度。
工业机械10具有上述那样的通信装置。
通信质量判定方法具有：发送步骤S11，从发送部发送串行信号；第一相位差判定步骤S12，判定具有与在所述发送步骤中发送的所述串行信号即串行发送信号的1比特的周期相同的周期的第一基准时钟信号与从所述发送部发送的所述串行发送信号的边沿的相位差即第一相位差；以及判定步骤S13、S14，在所述第一相位差超过了第一相位差阈值的情况下，判定为在所述发送步骤中发送的所述串行发送信号存在异常。
也可以是，还具有：接收步骤S41，接收部接收串行信号；以及第二相位差判定步骤S42，判定具有与在所述接收步骤中接收的所述串行信号即串行接收信号的1比特的周期相同的周期的第二基准时钟信号与由所述接收部接收到的所述串行接收信号的边沿的相位差即第二相位差，在所述判定步骤S43、S44中，在所述第二相位差超过了第二相位差阈值的情况下，判定为由所述接收部接收到的所述串行接收信号存在异常。
也可以是，在所述判定步骤S43、S44中，根据所述第一相位差判定步骤中的判定结果和所述第二相位差判定步骤中的判定结果，判定通信的异常原因。

Claims (17)

1.一种通信装置(100A)，其特征在于，具有：
发送部(108)，其发送串行信号(D1)；
第一相位差判定部(114)，其判定第一基准时钟信号(REFTCLK)和从所述发送部发送的串行发送信号的边沿的相位差即第一相位差(TPD1～TPD4)，所述第一基准时钟信号具有与从所述发送部发送的所述串行信号即所述串行发送信号的1比特的周期(ΔT1)相同的周期；以及
判定部(116)，其在所述第一相位差超过第一相位差阈值(PTH1)的情况下，判定为从所述发送部发送的所述串行发送信号存在异常。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置还具有：第一决定部(111)，其将相互具有与比所述串行发送信号的1比特的周期短的时间(ΔT2)对应的相位差并且周期相互相等的多个时钟信号(TCLK1～TCLK8)中的任一个时钟信号决定为所述第一基准时钟信号。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
所述第一决定部将所述多个时钟信号中的位于所述串行发送信号的边沿紧前面或紧后面的时钟信号决定为所述第一基准时钟信号。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述判定部根据在预定时间内所述第一相位差超过所述第一相位差阈值的次数，判定通信的异常程度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述第一相位差阈值可变。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置还具有：
接收部(110)，其接收串行信号(D2)；以及
第二相位差判定部(120)，其判定第二基准时钟信号(REFRCLK)和由所述接收部接收的串行接收信号的边沿的相位差即第二相位差(RPD1～RPD4)，所述第二基准时钟信号具有与由所述接收部接收的所述串行信号即所述串行接收信号的1比特的周期(ΔT3)相同的周期，
在所述第二相位差超过第二相位差阈值(PTH2)的情况下，所述判定部判定为由所述接收部接收到的所述串行接收信号存在异常。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置还具有：第二决定部(118)，其将相互具有与比所述串行接收信号的1比特的周期短的时间(ΔT4)对应的相位差并且周期相互相等的多个时钟信号(RCLK1～RCLK8)中的任一个时钟信号决定为所述第二基准时钟信号。
8.根据权利要求7所述的通信装置，其特征在于，
所述第二决定部将所述多个时钟信号中的位于所述串行接收信号的边沿紧前面或紧后面的时钟信号决定为所述第二基准时钟信号。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述判定部根据所述第一相位差判定部的判定结果和所述第二相位差判定部的判定结果，判定通信的异常原因。
10.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，
在所述第一相位差超过所述第一相位差阈值且所述第二相位差超过所述第二相位差阈值的情况下，所述判定部判定为所述异常原因包含干扰噪声。
11.根据权利要求9或10所述的通信装置，其特征在于，
在所述第一相位差不超过所述第一相位差阈值且所述第二相位差超过所述第二相位差阈值的情况下，所述判定部判定为所述异常原因是抖动。
12.根据权利要求6～11中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述第二相位差阈值可变。
13.根据权利要求6～12中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述判定部根据在预定时间内所述第二相位差超过所述第二相位差阈值的次数，判定通信的异常程度。
14.一种工业机械(10)，其特征在于，具有：
权利要求1～13中任一项所述的通信装置。
15.一种通信质量判定方法，其特征在于，具有：
发送步骤(S11)，从发送部发送串行信号；
第一相位差判定步骤(S12)，判定第一基准时钟信号和从所述发送部发送的串行发送信号的边沿的相位差即第一相位差，所述第一基准时钟信号具有与在所述发送步骤中发送的所述串行信号即所述串行发送信号的1比特的周期相同的周期；以及
判定步骤(S13、S14)，在所述第一相位差超过了第一相位差阈值的情况下，判定为在所述发送步骤中发送的所述串行发送信号存在异常。
16.根据权利要求15所述的通信质量判定方法，其特征在于，
所述通信质量判定方法还具有：
接收步骤(S41)，接收部接收串行信号；以及
第二相位差判定步骤(S42)，判定第二基准时钟信号和由所述接收部接收的串行接收信号的边沿的相位差即第二相位差，所述第二基准时钟信号具有与在所述接收步骤中接收的所述串行信号即所述串行接收信号的1比特的周期相同的周期，
在所述判定步骤(S43、S44)中，在所述第二相位差超过了第二相位差阈值的情况下，判定为由所述接收部接收到的所述串行接收信号存在异常。
17.根据权利要求16所述的通信质量判定方法，其特征在于，
在所述判定步骤(S43、S44)中，根据所述第一相位差判定步骤中的判定结果和所述第二相位差判定步骤中的判定结果，判定通信的异常原因。
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