CN105531157A - 车载装置、车载通信系统 - Google Patents

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Abstract

车载装置(2)具备：连接部(21)，其具有用于输入输出通信数据(USB+、USB－)的数据端子(Td、Td)和用于输出表示能否进行通信的能否通信信号(USB＿ON)的控制端子(Tc)，并与搭载于车辆的外部设备(3)连接；以及控制块(24)，其在与外部设备(3)之间进行数据通信。车载装置(2)具备使从上述控制块(24)到上述数据端子(Td、Td)的传输路径从非导通状态变为导通状态的总线开关(25)。车载通信系统(1)具备车载装置(2)和与上述连接部(21)连接的外部设备(3)。

Description

车载装置、车载通信系统
本申请主张于2013年9月11日提出的日本专利申请2013－188385号的优先权，并在此引用其全部内容。
技术领域
本公开涉及具备与外部设备连接的连接部的车载装置在与连接于连接部的外部设备之间发送接收数据的技术。
背景技术
已知有具备了进行到目的地的路径引导的导航功能、用于播放视频或音乐的音频功能等的车载装置。另外，这种车载装置有作为与外部设备连接的连接接口具备USB(UniversalSerialBus：通用串行总线)接口的装置(例如，参照专利文献1)。
经由这样的USB接口连接的外部设备通常若通过表示能否进行通信的信号，确认了车载装置处于能够进行通信的状态，则开始经由总线的数据的发送接收。
本申请发明者们发现了以下信息。构成车载设备的微型计算机有时在电源接通后的启动时，输出端子的信号电平成为不稳定状态。若受到其影响，而在能否通信信号成为表示确认了能够进行通信的状态的信号电平之前，发送接收数据的端子的信号电平发生变化，则存在外部设备判断为通信错误，锁定经由USB接口的通信，而成为不能够进行通信的状态的忧患。
专利文献1：日本国公开专利公报2003－316711号
发明内容
本公开为了解决上述问题点，以提高连接了外部设备的情况下的动作的可靠性为目的。
根据本公开的一方式，提供车载装置，该车载装置具备：连接部，其至少具有用于输入输出通信数据的数据端子和用于输出表示能否进行通信的能否通信信号的控制端子，并与搭载于车辆的外部设备连接；以及控制块，其在与连接于该连接部的外部设备之间进行数据通信。
将在该车载装置启动后若上述控制块的输出稳定则信号电平发生变化的信号作为许可信号。该车载装置具备总线开关，该总线开关按照该许可信号，使从上述控制块到上述数据端子的传输路径从非导通状态变为导通状态。
根据本公开的一方式，提供具备该车载装置和与上述连接部连接的外部设备的车载通信系统。上述外部设备在上述能否通信信号处于表示不能够进行通信的信号电平时，若检测到上述通信数据的信号电平的变化，则判断为错误并禁止通信。
根据这样的车载装置以及车载通信系统，由于在控制块启动且能否通信信号变为表示能够进行通信的信号电平之前，即使控制块的输出发生变化，数据端子也通过总线开关与控制块分离(成为非导通状态)，所以能够防止该影响经由数据端子传递到外部。其结果，能够抑制在外部设备中检测到以控制块的输出成为不稳定状态为原因的通信错误，能够提高连接外部设备的情况下的动作的可靠性。
附图说明
根据参照附图的下述详细说明，本公开的上述以及其它的目的、特征、优点变得更加明确。其中，
图1是示出车载通信系统的整体构成的框图，
图2是说明导航控制部的动作的时序图，
图3是示出导航控制部的变形例的框图。
具体实施方式
以下，使用附图对应用了本公开的实施方式进行说明。
[整体构成]
图1所示的车载通信系统1具备：车载装置2，其具备USB接口21；以及外部设备3，其与USB接口21连接进行使用。USB接口21与本公开的连接部对应。
USB接口21至少具备用于输入输出通信数据USB+、USB－的一对数据端子Td、Td，以及用于输出表示能否进行经由USB接口21的通信的能否通信信号USB＿ON的控制端子Tc。此外，能否通信信号USB＿ON将表示不能够通信的信号电平称为关闭(在本实施方式中为低电平)，将表示能够通信的信号电平称为打开(在本实施方式中为高电平)。
车载装置2以及外部设备3均将车载电池(未图示)作为电源，若ACC(附件)信号从关闭切换为打开则启动，在ACC信号为打开的期间动作。经由USB接口21的通信使用规定的串行通信协议(以下称为“USB协议”)。
以下，对车载装置2以及外部设备3的构成中与本公开有关的电源系统以及通信系统的构成进行说明。
[外部设备]
外部设备3具备电源电路31、通信模块32、以及CAN微机33。
电源电路31接受来自车载电池的供电(+B)进行动作，对外部设备3的各部进行规定电压的供电。
通信模块32经由USB接口21发送接收按照USB协议的数据，并且执行USB协议以及CAN协议间的协议转换。
CAN微机33由公知的微型计算机构成，经由通信模块32在与车载装置2之间进行按照CAN协议的通信，并且利用与车载装置2的通信实现分配给外部设备3的各种功能。此外，CAN微机33构成为在能否通信信号USB＿ON为打开时经由通信模块执行通信。但是，在能否通信信号USB＿ON为关闭时通信模块32检测到通信数据USB+，USB－的信号电平的变化的情况下，将其判断为通信错误并锁定(禁止)通信功能。换句话说，在通信功能被锁定后，即使能否通信信号USB＿ON变为打开也会维持不能够通信的状态。
[车载装置]
车载装置2具备利用搭载于车辆的各种音频设备实现提供听觉的、视觉的各种信息的功能的音频控制部10和利用音频控制部10等实现进行到目的地的路径设定、路径引导等的公知的导航功能的导航控制部20。
音频控制部10具备音频电源电路11和音频微机12，音频电源电路11和音频微机12均接受来自车载电池的供电进行动作。音频电源电路11与本公开的外部电源对应。音频电源电路11将电池电压转换为规定电压VH(例如3.3V)并进行对导航控制部20的供电。音频微机12根据来自未图示的输入部的指示控制搭载于车辆的音频设备。另外，若ACC信号打开则音频微机12使启动导航控制部20的启动指令Nav＿ON打开，以此来控制导航控制部20的启动停止。另外，若ACC信号关闭或者在启动指令Nav＿ON打开时来自导航控制部20的停止要求Off＿Req从关闭变为打开，则音频微机12使启动指令Nav＿ON关闭，以此来控制导航控制部20的启动停止。
导航控制部20具备上述的USB接口21、导航电源电路22、启动控制部23、导航微机24、以及总线开关25。导航电源电路22与本公开的内部电源对应。导航微机24与本公开的控制块对应。
导航电源电路22若从音频电源电路11接受供电(电压VH)，来自启动控制部23的启动许可信号EN从关闭切换为打开则启动，在启动许可信号EN打开的期间，将规定电压VH转换为规定电压VL(例如1.2V)并进行对导航微机24的供电。
导航微机24由公知的微型计算机构成，由CPU核心部241和对CPU核心部241进行信号的输入输出的接口部242构成。其中，CPU核心部241被构成为从导航电源电路22接受供电进行动作，接口部242被构成为接受来自音频电源电路11的供电进行动作。另外，若解除由启动控制部23输出的复位信号RS引起的复位，则导航微机24开始动作，使能否通信信号USB＿ON从关闭变为打开之后，开始经由USB接口21的通信，即通信数据USB+、USB－的发送接收。此外，导航微机24至少具有相当于外部设备3的通信模块32的功能、执行按照CAN协议的通信的功能。
总线开关25是构成为按照来自启动控制部23的复位信号RS控制从导航微机24到USB接口21的数据端子Td、Td的传输路径的导通状态，并且与和USB接口21连接的USB总线(进而与外部设备3)的阻抗取得匹配的公知的开关。其中，总线开关25接受来自音频电源电路11的供电进行动作，并以在复位信号RS为表示复位状态的信号电平时成为非导通状态，在复位信号RS为表示复位解除状态的信号电平时成为导通状态的方式设定。
启动控制部23接受来自车载电池的供电进行动作，若启动指令Nav＿ON从关闭变为打开，则使启动许可信号EN打开并启动导航电源电路22。之后，若经过直到导航电源电路22的输出(供电电压VL)稳定为止所需的规定的待机时间，则使复位信号RS从复位状态的信号电平变为复位解除状态的信号电平。由此，导航微机24启动，并且总线开关25成为导通状态。
另外，若启动指令Nav＿ON从打开变为关闭，则启动控制部23使启动许可信号EN关闭而停止导航电源电路22，并且使复位信号RS变为复位状态的信号电平。由此，导航微机24被复位，并且总线开关25成为非导通状态。
另外，若在启动指令Nav＿ON为打开时，判断为导航控制部20的状态满足预先设定的关闭条件，则启动控制部23通过使启动许可信号EN关闭(将停止要求Off＿Req打开)，使导航电源电路22停止，并且对音频微机12要求停止。
[动作]
在这样构成的车载通信系统中，如图2所示，若ACC信号变为打开(时刻t1)，则在音频控制部10中，音频电源电路11开始供电(电压VH)。之后，音频电源电路11的输出稳定而音频微机12启动并开始处理，由此从音频控制部10向导航控制部20的启动指令Nav＿ON变为打开(时刻t2)。接收到该启动指令的导航控制部20通过启动许可信号EN变为打开，导航电源电路22开始供电(电压VL)。之后，在导航电源电路22的输出稳定的时刻，复位信号RS变为复位解除状态的信号电平(时刻t3)。由此，总线开关25成为导通状态，并且导航微机24启动并开始处理，由此能否通信信号USB＿ON变为打开。之后，车载装置2成为能够与连接于USB接口21的外部设备3进行通信的状态。
若在处于能够进行车载装置2与外部设备3的通信的状态时，ACC信号变为关闭(时刻t4)，则在音频控制部10中，音频电源电路11停止供电，并且向导航控制部20的启动指令Nav＿ON变为关闭。在接收到该启动指令的导航控制部20中，启动许可信号EN关闭，复位信号RS变为复位状态的信号电平。由此，导航电源电路22停止供电，并且总线开关25成为切断状态，导航微机24成为复位状态。
另外，若在处于能够与外部设备3进行通信的状态时，停止条件成立(时刻t5)，则在导航控制部20中，启动许可信号EN变为关闭(停止要求Off＿Req打开)，导航电源电路22的供电停止。在接收到停止要求Off＿Req的音频控制部10中，使启动指令Nav＿ON变为关闭。在接收该启动指令的导航控制部20中，复位信号RS变为关闭，总线开关25成为切断状态，导航微机24成为复位状态。
[效果]
如以上所说明的那样，车载装置2按照在导航微机24的输出稳定的时刻信号电平发生变化的复位信号RS，使在从导航微机24到USB接口21的数据端子Td、Td的信号路径设置的总线开关25从非导通状态变为导通状态，并且使表示能否进行经由USB接口21的通信的能否通信信号USB＿ON变为打开(表示是通信可能状态的信号电平)。
因此，根据车载装置2，能够防止在外部设备3中能否通信信号USB＿ON打开之前，以导航微机24的输出成为不稳定状态为原因的信号电平的变化经由数据端子Td、Td传递到外部设备3。
即，在车载装置2中，由于对CPU核心部241的供电比对接口部242的供电延迟这样的导航微机24的构成上的理由，所以在音频电源电路11启动(参照图2的时刻t1)后到导航电源电路22的输出稳定(参照图2的时刻t3)为止的期间，导航微机24的输出变得不稳定。这期间，存在与导航微机24的动作无关地通信数据USB+、USB－的信号电平发生变化的可能性。但是，该导航微机的输出变得不稳定的期间由于通过总线开关25而截断到USB接口21的信号路径，所以能够防止该信号电平的变化经由USB接口21传递到外部。
其结果，能够抑制在能否通信信号USB＿ON打开之前通信数据USB+、USB－变化而在外部设备3检测到通信错误，能够提高连接外部设备3的情况下的动作的可靠性。
[其它的实施方式]
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式，当然能够采用各种方式。
(1)在上述实施方式中，使用复位信号RS作为控制总线开关25的信号，但例如，如图3所示，也可以是导航微机24生成与能否通信信号USB＿ON同等的总线许可信号BE，并通过该总线许可信号BE控制总线开关25。另外，也可以代替总线许可信号BE，使用能否通信信号USB＿ON。
(2)本公开的各构成要素是概念性的要素，并不限定于上述实施方式。例如，也可以使一个构成要素具有的功能分散为多个构成要素或者将多个构成要素具有的功能综合为一个构成要素。另外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分替换为具有相同的功能的公知的构成。另外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分加入或替换为其它的上述实施方式的构成等。
本公开的车载装置具备连接部、控制块、以及总线开关。
连接部用于连接搭载于车辆的外部设备，至少具有用于发送接收通信数据的数据端子和用于输出表示能否进行通信的能否通信信号的控制端子。控制块在与连接于连接部的外部设备之间进行数据通信。总线开关将若在车载装置启动后控制块的输出稳定则信号电平发生变化的信号作为许可信号，并按照该许可信号，使从控制块到数据端子的传输路径从非导通状态变为导通状态。
根据这样的构成，由于在控制块启动且能否通信信号变为表示能够进行通信的信号电平之前，即使控制块的输出发生变化，数据端子也通过总线开关而与控制块分离(成为非导通状态)，所以能够防止该影响经由数据端子传递到外部。其结果，能够抑制在外部设备中检测到以控制块的输出成为不稳定状态为原因的通信错误，能够提高连接外部设备的情况下的动作的可靠性。
另外，本公开除了上述的车载装置之外，能够作为以车载装置为构成要素的车载通信系统实现。
以上，例示了本公开的实施方式、构成、形态，但本公开所涉及的实施方式、构成、形态并不限定于上述的各实施方式、各构成、各形态。例如，对不同的实施方式、构成、形态分别适当地组合公开的技术部件得到的实施方式、构成、形态也包含于本公开所涉及实施方式、构成、形态的范围。

Claims (5)

1.一种车载装置具备：连接部(21)，其至少具有用于输入输出通信数据(USB+、USB-)的数据端子(Td、Td)和用于输出表示能否进行通信的能否通信信号(USB_ON)的控制端子(Tc)，并与搭载于车辆的外部设备(3)连接；和
控制块(24)，其在与连接于所述连接部(21)的外部设备(3)之间进行数据通信，其中，
所述车载装置(2)具备：
总线开关(25)，所述总线开关(25)将在所述车载装置(2)启动后若所述控制块(24)的输出稳定则信号电平发生变化的信号作为许可信号，并按照所述许可信号，使从所述控制块(24)到所述数据端子(Td、Td)的传输路径从非导通状态变为导通状态。
2.根据权利要求1所述的车载装置，其中，
所述车载装置具备：
内部电源(22)，其通过来自外部电源(11)的供电进行动作，进行与所述外部电源(11)为不同供电电压的供电；以及
启动控制部(23)，其在所述车载装置(2)启动时，将所述控制块(24)保持为复位状态，若被输入启动所述控制块(24)的启动指令(Nav_ON)，则启动所述内部电源(22)，并在所述内部电源(22)的输出电压稳定的时刻解除所述控制块(24)的复位状态，
所述许可信号是为了控制所述控制块(24)的复位状态而由所述启动控制部(23)生成的复位信号(RS)，或者是与所述复位信号(RS)同步地由所述控制块(24)生成的信号(BE、USB_ON)。
3.根据权利要求2所述的车载装置，其中，
所述控制块(24)由具备CPU核心部(241)和接口部(242)的微型计算机构成，
所述接口部(242)通过来自所述外部电源(11)的供电进行动作，
所述CPU核心部(241)通过来自所述内部电源(22)的供电进行动作。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的车载装置，其中，
所述连接部(21)为USB接口。
5.一种车载通信系统，该车载通信系统(1)具备：权利要求1～4所述的车载装置(2)；和
外部设备(3)，其与所述连接部(21)连接，其中，
若在所述能否通信信号(USB_ON)处于表示不能够进行通信的信号电平时，检测到所述通信数据(USB+、USB-)的信号电平的变化，则所述外部设备(3)判断为错误并禁止通信。
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