CN108737160B - 通信电路、通信系统及通信电路的自我诊断方法 - Google Patents

通信电路、通信系统及通信电路的自我诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种通信电路、通信系统及通信电路的自我诊断方法，在通信系统中产生了通信故障的情况下，容易确定导致通信故障的故障部位。将自我诊断用串行信号供给于第一转换部，代替由脉冲信号接收部所接收的脉冲信号，而将从第一转换部输出的与自我诊断用串行信号对应的自我诊断用脉冲信号输入至第二转换部，并将从第二转换部输出的与自我诊断用脉冲信号对应的串行信号经由串行信号发送部而发送至外部。

Description

通信电路、通信系统及通信电路的自我诊断方法
技术领域
本发明涉及一种通信电路、通信系统及通信电路的自我诊断方法。
背景技术
作为在监视多个电池单元的状态的电池监视系统中检测系统内产生的故障的技术，已知以下技术。
例如国际公开第2013/175605号(专利文献1)中记载有一种电池控制装置，此电池控制装置具备：多个单元控制器(cell controller)，与由多个单电池单元连接而成的单元群(cell group)各自对应地设置，且按规定的通信次序相互连接，检测对应单元群的各单电池单元的状态；控制电路，使多个单元控制器启动或停止，并且对多个单元控制器中通信次序最高级的单元控制器发送通信信号，并从多个单元控制器中通信次序最低级的单元控制器接收通信信号；以及第一绝缘元件，设于控制电路与次序最高级的单元控制器之间。对于多个单元控制器各自来说，当从控制电路或通信次序高一级的单元控制器发送来通信信号时，若在停止中则启动，若在动作中则维持动作状态，并将通信信号传送给通信次序低一级的单元控制器或控制电路，控制电路根据是否从最低级的单元控制器接收到通信信号来诊断多个单元控制器的异常动作。
监视组电池的各电池单元的状态的电池监视系统例如包含：多个处理装置，测定各电池单元的电压等；控制装置，对处理装置给予包含测定数据的读出指令等的各种指令；传输路径，将控制装置与处理装置连接；以及通信电路，设于传输路径与控制装置之间，对从传输路径向控制装置的信号及从控制装置向传输路径的信号分别进行信号转换处理。
所述构成的电池监视系统中，在多个处理装置与控制装置之间进行的通信产生了故障的情况下，难以确定导致通信故障的故障部位。
发明内容
本发明的目的在于在通信系统中产生了通信故障的情况下，容易确定导致通信故障的故障部位。
本发明的通信电路包含：第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号；信号输出部，在所述第一信号包含特定的命令的情况下，输出用于自我诊断的所述第一信号形式的第二信号；第一转换部，输入所述第一信号及所述第二信号中的任一个，将所输入的信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第三信号而输出；第一发送部，将所述第三信号发送至外部；第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第四信号；选择部，在所述第一信号包含所述命令的情况下，在所述第三信号及所述第四信号中选择并输出所述第三信号，在所述第一信号不含所述命令的情况下，在所述第三信号及所述第四信号中选择并输出所述第四信号；第二转换部，将从所述选择部输出的所述第三信号或所述第四信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第五信号而输出；以及第二发送部，将所述第五信号发送至外部。
本发明的另一通信电路包含：第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号；第一转换部，将所述第一信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第二信号而输出；第一发送部，将所述第二信号发送至外部；第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第三信号；选择部，在所述第一信号包含特定的命令的情况下，在所述第二信号及所述第三信号中选择并输出所述第二信号，在所述第一信号不含所述命令的情况下，在所述第二信号及所述第三信号中选择并输出所述第三信号；第二转换部，将从所述选择部输出的所述第二信号或所述第三信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第四信号而输出；第二发送部，将所述第四信号发送至外部；以及比较部，输出将所述第一信号与所述第四信号比较所得的比较结果。
本发明的通信系统包含所述任一通信电路及与所述通信电路可通信连接且根据从所述第一发送部发送的信号进行规定处理的处理装置。
本发明的通信系统包含所述任一通信电路及根据从所述第一发送部发送的信号进行规定处理的多个处理装置，并且所述多个处理装置中的一个经由传输路径而连接于所述第一发送部，所述多个处理装置中的另一个经由传输路径而连接于所述第二接收部，所述多个处理装置各自与所述多个处理装置中的其他处理装置可通信连接。
本发明的通信电路的自我诊断方法为以下的通信电路的自我诊断方法，所述通信电路包含：第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号；第一转换部，将所述第一信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第二信号而输出；第一发送部，将所述第二信号发送至外部；第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第三信号；第二转换部，将所述第三信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第四信号而输出；以及第二发送部，将所述第四信号发送至外部；并且所述通信电路的自我诊断方法包括：将所述第一信号形式的自我诊断用信号供给于所述第一转换部，代替所述第三信号而将从所述第一转换部输出的经转换成所述第二信号形式的自我诊断用信号输入至所述第二转换部，并将从所述第二转换部输出的进一步经转换成所述第一信号形式的自我诊断用信号经由所述第二发送部而发送至外部。
本发明的通信电路的另一自我诊断方法为以下的通信电路的自我诊断方法，所述通信电路包含：第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号；第一转换部，将所述第一信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第二信号而输出；第一发送部，将所述第二信号发送至外部；第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第三信号；第二转换部，将所述第三信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第四信号而输出；以及第二发送部，将所述第四信号发送至外部；并且所述通信电路的自我诊断方法包括：代替所述第三信号而将所述第二信号输入至所述第二转换部，将从经输入了所述第二信号的所述第二转换部输出的信号与所述第一信号比较。
根据本发明，在通信系统中产生了通信故障的情况下，能够容易地确定导致通信故障的故障部位。
附图说明
图1为表示本发明的实施例的通信系统的构成的方块图。
图2为表示本发明的实施例的通信电路的构成的方块图。
图3为表示本发明的另一实施例的通信电路的构成的方块图。
图4为表示本发明的实施例的电池监视系统的构成的图。
图5为表示本发明的实施例的处理装置的构成的一例的方块图。
[符号的说明]
1：通信系统；
2：电池监视系统；
10：控制装置；
20、20A：通信电路；
21、33：转换部；
22：脉冲信号发送部；
23：脉冲信号接收部；
30A～30Z：处理装置；
31：接收部；
32：发送部；
34：处理部；
40：组电池；
41：电池单元；
42A～42Z：电池单元群；
50：传输路径；
51：耦合元件；
60：控制部；
61：单元选择开关；
62：电平转移器；
63：A/D转换器；
64、208：存储部；
201：串行信号接收部；
202：第一转换部；
203：命令判定部；
204：选择部；
205：第二转换部；
206：串行信号发送部；
207：比较部；
CS：芯片选择信号；
MISO、MOSI：数据信号；
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8：信号线；
P1：第一脉冲列；
P2：第二脉冲列；
SCK：时钟信号。
具体实施方式
以下，一方面参照附图一方面对本发明的实施例进行说明。另外，各附图中，对实质上相同或等价的构成构件或部分标注相同的参照符号。
[第一实施例]
图1为表示本发明的实施例的通信系统1的构成的方块图。通信系统1 是包含控制装置10、通信电路20、多个处理装置30A、30B、…、30Z及传输路径50而构成。控制装置10、通信电路20、多个处理装置30A、30B、…、 30Z分别形成在分离的半导体芯片上，以分离的半导体装置的形式构成。
控制装置10使用作为串行通信方式的一种的串行外设接口(Serial PeripheralInterface，SPI)通信方式，对处理装置30A～处理装置30Z给予各种指令。即，控制装置10作为SPI通信方式中的主机(master)装置发挥功能，处理装置30A～处理装置30Z作为SPI通信方式中的从机(slave)装置发挥功能。控制装置10是由具备中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)及随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)等的微型计算机构成。控制装置10使用作为串行信号的时钟信号SCK、数据信号MOSI、芯片选择信号CS对处理装置30A～处理装置 30Z给予各种指令。根据此指令从处理装置30A～处理装置30Z发送的数据信号MISO是由控制装置10接收。
时钟信号SCK为控制处理装置30A～处理装置30Z的动作时机的信号。即，处理装置30A～处理装置30Z与时钟信号SCK同步地动作。数据信号 MOSI包含对处理装置30A～处理装置30Z的指令。在具备多个处理装置 30A～处理装置30Z的系统中，数据信号MOSI可包含与多个处理装置30A～处理装置30Z中的任一个对应的地址(address)或身份(Identification，ID) 等识别信息。芯片选择信号CS为通过电平迁移(level shifting)使处理装置 30A～处理装置30Z进入有效(active)状态或非有效状态的信号。本实施例中，通过芯片选择信号CS迁移到低电平(low level)而处理装置30A～处理装置30Z进入有效状态，通过芯片选择信号CS迁移到高电平而处理装置 30A～处理装置30Z进入非有效状态。在芯片选择信号CS呈低电平的期间中，处理装置30A～处理装置30Z维持有效状态。
从控制装置10输出的时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号 CS分别经由信号线L1、信号线L2及信号线L3而被供给于通信电路20。数据信号MISO经由信号线L6而被供给于控制装置10。
通信电路20是包含转换部21、脉冲信号发送部22及脉冲信号接收部23 而构成。转换部21根据经由信号线L1～信号线L3所输入的时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS，执行转换成由第一脉冲列P1及第二脉冲列P2构成的脉冲信号。脉冲信号发送部22将第一脉冲列P1送出至信号线 L4，并且将第二脉冲列P2送出至信号线L5。如此，从控制装置10输出的时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS被转换成由第一脉冲列P1 及第二脉冲列P2构成的脉冲信号并经过传输路径50。
传输路径50为用于在通信电路20与最前的处理装置30A之间、通信电路20与最末的处理装置30Z之间、以及彼此相邻的处理装置间进行通信的线路。传输路径50具备用于将通信源与通信目标绝缘的耦合元件51，利用耦合元件51将经过传输路径50的信号的直流成分除去。耦合元件51例如能够使用光耦合器(photocoupler)、隔离器(isolator)、变压器(transformer)或电容器(capacitor)等。被送出至信号线L4的第一脉冲列P1及被送出至信号线L5的第二脉冲列P2分别经由耦合元件51而传递至信号线L7及信号线 L8，被供给于最前的处理装置30A。
处理装置30A～处理装置30Z分别具有接收部31、发送部32、转换部 33及处理部34。接收部31接收经由信号线L7及信号线L8输入的第一脉冲列P1及第二脉冲列P2，并将其供给于转换部33。
转换部33将第一脉冲列P1及第二脉冲列P2转换成原本的时钟信号 SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS。即，转换部33进行与通信电路 20的转换部21中进行的转换处理相反的转换处理。转换部33将通过转换处理而复原的时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS供给于处理部34。
处理部34根据从转换部33供给的时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS进行规定处理。即，处理部34通过芯片选择信号CS迁移到低电平而变为有效状态，与时钟信号SCK同步地进行与数据信号MOSI所含的指令相应的处理。
多个处理装置中，将前一处理装置的发送部32与后一处理装置的接收部 31连接。即，将多个处理装置纵向连接，使处理装置30A为最前，处理装置 30Z为最末。最前的处理装置30A的接收部31及最末的处理装置30Z的发送部32经由传输路径50而连接于通信电路20。从通信电路20发送的信号经由传输路径50内的耦合元件51而由最前的处理装置30A的接收部31接收，从最末的处理装置30Z的发送部32发送的信号经由传输路径50内的耦合元件51而由通信电路20的脉冲信号接收部23接收。最前的处理装置30A及最末的处理装置30Z以外的各处理装置经由传输路径50而连接于邻接的处理装置。例如从处理装置30A的发送部32发送的信号经由传输路径50内的耦合元件51而由处理装置30B的接收部31接收。
以下，对本实施例的通信系统1的动作的一例进行说明。控制装置10指定多个处理装置30A、30B、…、30Z中的任一个并发出命令。即，控制装置 10将命令及指定执行此命令的对象的地址或ID等识别信息包含在SPI信号的数据信号MOSI中，并与时钟信号SCK及芯片选择信号CS一起供给于通信电路20。时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS是分别供给于通信电路20。
通信电路20的转换部21将从控制装置10接收的时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS转换成由第一脉冲列P1及第二脉冲列P2构成的脉冲信号。作为转换部21进行的信号转换的方式，能使用众所周知的方式。例如也可使用以下转换方式：通过将第一脉冲列P1的信号电平与第二脉冲列 P2的信号电平组合，而表示由时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS所示的数据及时机。脉冲信号发送部22将第一脉冲列P1送出至信号线L4，且将第二脉冲列P2送出至信号线L5，以将通过转换部21的转换处理所得的脉冲信号供给于处理装置30A～处理装置30Z。
从通信电路20输出的第一脉冲列P1及第二脉冲列P2是由最前的处理装置30A的接收部31接收。最前的处理装置30A的转换部33将第一脉冲列 P1及第二脉冲列P2转换成时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号 CS，并将通过转换处理所得的各信号供给于处理装置30A的处理部34。处理装置30A的处理部34在数据信号MOSI所含的地址或ID等识别信息与自身对应的情况下，执行与数据信号MOSI所含的命令相应的处理，在数据信号 MOSI所含的识别信息并非与自身对应的情况下，不执行与数据信号MOSI 所含的命令相应的处理。另外，最前的处理装置30A的转换部33不将第一脉冲列P1及第二脉冲列P2加以转换而直接供给于处理装置30A的发送部32。处理装置30A的发送部32向邻接的后一处理装置30B发送第一脉冲列P1及第二脉冲列P2。
从最前的处理装置30A的发送部32发送的第一脉冲列P1及第二脉冲列 P2是由后一处理装置30B的接收部31接收。处理装置30B的转换部33将第一脉冲列P1及第二脉冲列P2转换成时钟信号SCK、数据信号MOSI及芯片选择信号CS，并将通过转换处理所得的各信号供给于处理装置30B的处理部 34。处理装置30B的处理部34在数据信号MOSI所含的识别信息与自身对应的情况下，执行与数据信号MOSI所含的命令相应的处理，在数据信号MOSI 所含的识别信息并非与自身对应的情况下，不执行与数据信号MOSI所含的命令相应的处理。另外，处理装置30B的转换部33不将第一脉冲列P1及第二脉冲列P2加以转换而直接供给于处理装置30B的发送部32。处理装置30B 的发送部32向邻接的后一处理装置(未图示)发送第一脉冲列P1及第二脉冲例P2。
如此，包含从控制装置10发出的命令及指定此命令的执行对象的识别信息的第一脉冲列P1及第二脉冲列P2是从最前的处理装置30A依次传递到最末的处理装置30Z。处理装置30A～处理装置30Z各自的转换部33将由第一脉冲列P1及第二脉冲列P2构成的脉冲信号复原成原本的SPI信号。处理装置30A～处理装置30Z各自中，处理部34仅在经此处理装置的转换部33转换所得的数据信号MOSI所含的识别信息与自身对应的情况下执行命令。
处理装置30A～处理装置30Z中，被指定为命令执行对象的处理装置的处理部34在从控制装置10发出的命令例如为读出数据的情况下，按照此命令读出数据，并将所读出的数据(以下称为读出数据)供给于此处理装置的发送部32。此处理装置的发送部32向邻接的后一处理装置发送读出数据。读出数据经由多个处理装置而传输到最末的处理装置30Z。
最末的处理装置30Z从自身的发送部32发送由自身的处理部34所读出的读出数据、或从前一处理装置发送的读出数据。从最末的处理装置30Z的发送部32发送的读出数据是以由第一脉冲列及第二脉冲构成的脉冲信号的形式而送出至传输路径50。
从最末的处理装置30Z的发送部32发送的读出数据经由传输路径50而由通信电路20的脉冲信号接收部23接收。通信电路20的转换部21将所接收的读出数据的形式从脉冲信号的形式转换成SPI信号的形式。通信电路20 的转换部21将通过转换处理所生成的包含读出数据的MISO信号供给于控制装置10。
图2为表示通信电路20的详细构成的方块图。如上文所述，通信电路 20包含脉冲信号发送部22、脉冲信号接收部23及转换部21。转换部21是包含串行信号接收部201、第一转换部202、命令判定部203、选择部204、第二转换部205、串行信号发送部206而构成。
串行信号接收部201接收从控制装置10(参照图1)输出的作为串行信号的SPI信号(时钟信号SCK、数据信号MOSI、芯片选择信号CS)，并将所接收的串行信号供给于第一转换部202及命令判定部203。
第一转换部202将从串行信号接收部201供给的串行信号转换成由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号并输出。
脉冲信号发送部22经由传输路径50向最前的处理装置30A发送从第一转换部202输出的脉冲信号。
脉冲信号接收部23接收从最末的处理装置30Z输出并经由传输路径50 到来的由第一脉冲列及第二脉冲信号列构成的脉冲信号。
从第一转换部202输出的脉冲信号及从脉冲信号接收部23输出的脉冲信号被输入至选择部204中。选择部204根据从命令判定部203供给的选择指令，选择从第一转换部202输出的脉冲信号及从脉冲信号接收部23输出的脉冲信号中的任一个，并将所选择的脉冲信号输出。
第二转换部205将从选择部204输出的脉冲信号转换成串行信号(MISO) 并输出。
串行信号发送部206向控制装置10(参照图1)发送从第二转换部205 输出的串行信号。
命令判定部203判定从串行信号接收部201供给的串行信号是否包含应实施通信电路20的自我诊断的命令。命令判定部203在判定为从串行信号接收部201供给的串行信号包含应实施自我诊断的命令的情况下，将命令判定部203所具备的存储器(未图示)中保存的自我诊断用串行信号输出，并将其供给于第一转换部202。此外，命令判定部203为本发明的自我诊断用串行信号输出部的一例。
第一转换部202当接收从命令判定部203输出的自我诊断用串行信号时，将自我诊断用串行信号转换成由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号并输出。
另外，命令判定部203在判定为从串行信号接收部201输出的串行信号包含应实施自我诊断的命令的情况下，将应选择从第一转换部202输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部204。另一方面，命令判定部203在判定为从串行信号接收部201输出的串行信号不含应实施自我诊断的命令的情况下，将应选择从脉冲信号接收部23输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部 204。
以下，对通信电路20的动作进行说明。通信电路20在从控制装置10供给的串行信号(SPI信号)中不含应实施通信电路20的自我诊断的命令的情况下，以通常模式动作，在从控制装置10供给的串行信号中包含应实施通信电路20的自我诊断的命令的情况下，以自我诊断模式动作。
控制装置10在使通信电路20以通常模式动作的情况下，将与成为命令执行对象的处理装置30A～处理装置30Z中的任一个对应的地址或ID等识别信息包含在串行信号(SPI信号)的数据信号MOSI中，并与时钟信号SCK 及芯片选择信号CS一起供给于通信电路20。另一方面，控制装置10在使通信电路20以自我诊断模式动作的情况下，将与处理装置30A～处理装置30Z 中的任一个均不对应的地址或ID等识别信息包含在串行信号(SPI信号)的数据信号MOSI中，并与时钟信号SCK及芯片选择信号CS一起供给于通信电路20。
控制装置10例如也可每隔规定期间使通信电路20的动作模式进入自我诊断模式。另外，控制装置10例如也可在检测到处理装置30A～处理装置30Z与控制装置10之间进行的通信产生了故障的情况下，使通信电路20的动作模式进入自我诊断模式。控制装置10例如也可在向处理装置30A～处理装置30Z发送的读出命令(read command)并无响应的情况及根据读出命令从处理装置30A～处理装置30Z发送的数据异常的情况下，判定产生了通信故障，并使通信电路20的动作模式进入自我诊断模式。
从控制装置10输出的串行信号(SPI信号)是由通信电路20的串行信号接收部201接收。此处，从控制装置10输出的串行信号中包含使处理装置 30A～处理装置30Z中的任一个进行数据读出的读出命令。串行信号接收部 201将所接收的串行信号供给于命令判定部203及第一转换部202。
命令判定部203判定从串行信号接收部201供给的串行信号是否包含与处理装置30A～处理装置30Z中的任一个均不对应的识别信息，由此判定此串行信号是否包含应实施通信电路20的自我诊断的命令。命令判定部203在从串行信号接收部201供给的串行信号包含与处理装置30A～处理装置30Z 中的任一个对应的识别信息的情况下，判定此串行信号不含应实施通信电路 20的自我诊断的命令。此情况下，通信电路20的动作模式成为通常模式。以下，对通常模式时的动作进行说明。
通常模式下，命令判定部203不输出自我诊断用串行信号。另外，通常模式下，命令判定部203将应选择从脉冲信号接收部23输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部204。
第一转换部202将由串行信号接收部201接收的串行信号转换成由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号并输出。脉冲信号发送部22经由传输路径50向最前的处理装置30A发送从第一转换部202输出的脉冲信号。
根据从通信电路20发送的读出命令而从最末的处理装置30Z输出的由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号是由脉冲信号接收部23接收。脉冲信号接收部23将所接收的脉冲信号供给于选择部204。
选择部204根据从命令判定部203供给的选择指令，选择从脉冲信号接收部23供给的脉冲信号、即从最末的处理装置30Z输出的脉冲信号，并将所选择的脉冲信号供给于第二转换部205。
第二转换部205将从选择部204供给的来自最末的处理装置30Z的脉冲信号转换成串行信号(SPI信号)并输出。
串行信号发送部206向控制装置10发送从第二转换部205输出的串行信号(SPI信号)。即，根据从控制装置10发出的读出命令而从处理装置读出的数据被供给于控制装置10。
另一方面，命令判定部203在从串行信号接收部201供给的串行信号包含与处理装置30A～处理装置30Z中的任一个均不对应的识别信息的情况下，判定此串行信号包含应实施通信电路20的自我诊断的命令。此情况下，通信电路20的动作模式成为自我诊断模式。以下，对自我诊断模式时的动作进行说明。
自我诊断模式下，命令判定部203将自身所具备的存储器(未图示)中保存的自我诊断用串行信号读出，并将其供给于第一转换部202。另外，自我诊断模式下，命令判定部203将应选择从第一转换部202输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部204。
第一转换部202将从命令判定部203供给的自我诊断用串行信号转换成由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号并输出。
此外，第一转换部202也可对在自我诊断用串行信号的接收前从串行信号接收部201供给的包含应实施自我诊断的命令的串行信号也实施转换成脉冲信号的处理。另外，脉冲信号发送部22可向传输路径50送出从第一转换部202输出的与自我诊断用串行信号对应的脉冲信号及与包含应实施自我诊断的命令的串行信号对应的脉冲信号，也可停止所述送出。由于包含应实施自我诊断的命令的串行信号包含与处理装置30A～处理装置30Z中的任一个均不对应的识别信息，因此即便与此串行信号对应的脉冲信号被处理装置 30A～处理装置30Z接收，此脉冲信号也被处理装置30A～处理装置30Z忽视。另一方面，在将与自我诊断用串行信号对应的脉冲信号送出至传输路径 50的情况下，自我诊断用串行信号优选包含与处理装置30A～处理装置30Z 中的任一个均不对应的地址或ID等识别信息，以使处理装置30A～处理装置 30Z不会因所述信号而误动作。
选择部204根据从命令判定部203供给的选择指令，选择从第一转换部 202供给的脉冲信号、即与自我诊断用串行信号对应的脉冲信号，并将所选择的脉冲信号供给于第二转换部205。
第二转换部205将从选择部204供给的与自我诊断用串行信号对应的脉冲信号转换成串行信号并输出。即，与自我诊断用串行信号对应的脉冲信号被第二转换部205复原成原本的串行信号形式(SPI信号形式)。
串行信号发送部206向控制装置10发送经第二转换部205复原成串行信号形式(SPI信号形式)的自我诊断用串行信号。
如此，自我诊断模式下，从命令判定部203输出自我诊断用串行信号，自我诊断用串行信号在第一转换部202中被暂且转换成脉冲信号的形式后，在第二转换部205中被还原成串行信号形式(SPI信号形式)，并经由串行信号发送部206而送到控制装置10。
控制装置10保持自我诊断用串行信号的期待值。控制装置10在从串行信号发送部206发送的自我诊断用串行信号与自身保持的期待值一致的情况下，判定为通信电路20无故障。另一方面，控制装置10在从串行信号发送部206发送的自我诊断用串行信号与自身保持的期待值不一致的情况下，判定为通信电路20有故障。
如以上那样，根据本实施例的通信电路20，通过通信电路20以自我诊断模式动作，能够判定承担通信电路20的主要功能的串行信号接收部201、第一转换部202、第二转换部205、串行信号发送部206中有无故障。因此，在控制装置10与处理装置30A～处理装置30Z之间进行的通信产生了故障的情况下，能够识别此通信故障是由通信电路20的内部故障所致，还是由传输路径50或处理装置30A～处理装置30Z的故障所致。即，在通信系统1中产生了通信故障的情况下，能够容易地确定导致通信故障的故障部位。
此外，命令判定部203也可保存信号图形互不相同的多个自我诊断用串行信号。此情况下，也可使从控制装置10输出的串行信号中包含选择多个自我诊断用串行信号中的任一个的指令。在能够设定多个与多个处理装置 30A～处理装置30Z中的任一个均不对应的地址或ID的情况下，也可将这些多个地址或ID用作用于选择多个自我诊断用串行信号的指令。另外，通过使用互不相同的多个自我诊断用串行信号进行多次通信电路20的自我诊断，能够提高通信电路20的故障检测的精度。
[第二实施例]
图3为表示本发明的第二实施例的通信电路20A的构成的方块图。通信电路20A与第一实施例的通信电路20不同之处在于它还包含比较部207及存储部208。除此以外的构成与第一实施例的通信电路20相同。在使用通信电路20A构成通信系统的情况下，在图1所示的通信系统1中将通信电路20 替换成通信电路20A。
在比较部207中输入从串行信号接收部201输出的串行信号及从第二转换部205输出的串行信号。比较部207将从串行信号接收部201输出的串行信号、与从第二转换部205输出的串行信号比较，判定两者的信号图形是否一致，并将判定结果存储在存储部208中。
通信电路20A中，命令判定部203在判定为从串行信号接收部201供给的串行信号包含应实施通信电路20A的自我诊断的命令的情况下，将应选择从第一转换部202输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部204。另外，命令判定部203在判定为从串行信号接收部201供给的串行信号包含应实施通信电路20A的自我诊断的命令的情况下，将禁止向控制装置10发送串行信号的控制信号供给于串行信号发送部206。
另一方面，命令判定部203在判定为从串行信号接收部201输出的串行信号不含应实施通信电路20A的自我诊断的命令的情况下，将应选择从脉冲信号接收部23输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部204。
以下，对通信电路20A的动作进行说明。从控制装置10输出的串行信号(SPI信号)是由通信电路20A的串行信号接收部201接收。此处，串行信号中包含将处理装置30A～处理装置30Z中的任一个作为对象进行数据写入的写入命令(write command)。
串行信号接收部201将所接收的串行信号供给于命令判定部203、第一转换部202及比较部207。
命令判定部203判定从串行信号接收部201供给的串行信号是否包含与处理装置30A～处理装置30Z中的任一个均不对应的识别信息，由此判定此串行信号是否包含应实施通信电路20A的自我诊断的命令。
命令判定部203在从串行信号接收部201供给的串行信号包含与处理装置30A～处理装置30Z中的任一个对应的识别信息的情况下，判定为此串行信号不含应实施通信电路20A的自我诊断的命令。此情况下，通信电路20A 的动作模式成为通常模式。以下，对通常模式时的动作进行说明。
通常模式下，命令判定部203将应选择从脉冲信号接收部23输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部204。
第一转换部202将由串行信号接收部201接收的串行信号转换成由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号并输出。脉冲信号发送部22经由传输路径50向最前的处理装置30A发送从第一转换部202输出的脉冲信号。由于从脉冲信号发送部22发送的脉冲信号所含的命令为写入命令，因此响应此写入命令而不从处理装置30A～处理装置30Z发送数据。
另一方面，命令判定部203在从串行信号接收部201供给的串行信号包含与处理装置30A～处理装置30Z中的任一个均不对应的识别信息的情况下，判定为此串行信号包含应实施通信电路20A的自我诊断的命令。此情况下，通信电路20A的动作模式成为自我诊断模式。以下，对自我诊断模式时的动作进行说明。
自我诊断模式下，命令判定部203将应选择从第一转换部202输出的脉冲信号的选择指令供给于选择部204。另外，自我诊断模式下，命令判定部 203将禁止向控制装置10发送串行信号的控制信号供给于串行信号发送部 206。
第一转换部202将从串行信号接收部201供给的串行信号转换成由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号并输出。
选择部204根据从命令判定部203供给的选择指令，选择从第一转换部 202供给的脉冲信号，并将所选择的脉冲信号供给于第二转换部205。
第二转换部205将从选择部204供给的脉冲信号转换成串行信号并输出。即，与由串行信号接收部201接收的串行信号对应的脉冲信号被复原成原本的串行信号形式。从第二转换部205输出的串行信号被供给于比较部207及串行信号发送部206。
比较部207将从第二转换部205供给的串行信号、与从串行信号接收部 201供给的串行信号比较，判定两者的信号图形是否一致，并将判定结果存储在存储部208中。
串行信号发送部206根据从命令判定部203供给的禁止向控制装置10发送信号的控制信号，停止向控制装置10发送从第二转换部205供给的串行信号。在从控制装置10输出的串行信号所含的命令为写入命令的情况下，未设想根据此写入命令向控制装置10发送数据。因此，在通信电路20A以自我诊断模式动作的情况下，理想的是预先禁止向控制装置10发送信号。
如以上那样，自我诊断模式下，利用比较部207将从第二转换部205输出的串行信号(即，通过经由串行信号接收部201、第一转换部202及第二转换部205而生成的串行信号)、与从串行信号接收部201输出的串行信号 (即，未经由第一转换部202及第二转换部205的串行信号)比较，并判定两者的信号图形是否一致。由于两信号为基于从控制装置10供给的同一串行信号的信号，因此在两信号的图形一致的情况下，能够判定为串行信号接收部201、第一转换部202及第二转换部205无故障。另一方面，在两信号不一致的情况下，能够判定为串行信号接收部201、第一转换部202及第二转换部205中的任一个有故障。即，从比较部207输出通信电路20A有无故障的判定结果，并存储在存储部208中。
控制装置10在通信电路20A中自我诊断结束后，输出如下串行信号，此串行信号包含应实施存储部208中存储的数据的读出的命令。命令判定部 203在判定为由串行信号接收部201接收的串行信号中包含应实施存储部208 中存储的数据的读出的命令的情况下，将应从存储部208中读出数据的控制信号供给于串行信号发送部206。串行信号发送部206当接收此控制信号时，从存储部208中读出数据，并向控制装置10发送所读出的数据、即通信电路 20A有无故障的判定结果。
如以上那样，根据本实施例的通信电路20A，通过通信电路20A以自我诊断模式动作，能够判定承担通信电路20A的主要功能的串行信号接收部 201、第一转换部202及第二转换部205有无故障。因此，在控制装置10与处理装置30A～处理装置30Z之间进行的通信产生了故障的情况下，能够识别此通信故障是由通信电路20A的内部故障所致，还是由传输路径50或处理装置30A～处理装置30Z的故障所致。即，在通信系统中产生了通信故障的情况下，能够容易地确定导致通信故障的故障部位。
另外，根据本实施例的通信电路20A，能够使用从控制装置10供给的任意的串行信号进行通信电路20A的故障检测，因此能够将信号图形互不相同的多个串行信号用于故障检测，从而能够提高故障检测的精度。
此外，本实施例中例示了将比较部207的比较结果存储在存储部208中的情况，但也可将比较部207的比较结果经由串行信号发送部206发送至控制装置10，或也可从比较部207直接发送至控制装置10。此情况下，能够省略存储部208。
[第三实施例]
图4为表示使用通信系统1的本发明的实施例的电池监视系统2的构成的图。电池监视系统2为对包含经串联连接的多个电池单元41的组电池40 的各电池单元41的状态进行监视的系统。此外，图4中省略控制装置10及通信电路20的图示。
多个电池单元41是以各自包含互不相同的例如3个电池单元的方式分群，形成电池单元群42A、电池单元群42B、…、电池单元群42Z。最前的处理装置30A是与电位最高的电池单元群42A对应地设置，以监视电池单元群42A所含的电池单元41各自的状态。处理装置30B是与电池单元群42B 对应地设置，以监视电池单元群42B所含的电池单元41各自的状态。处理装置30Z是与电位最低的电池单元群42Z对应地设置，以监视电池单元群42Z 所含的电池单元41各自的状态。此外，处理装置30A～处理装置30Z要监视的电池单元41的个数能够适当增减。
图5为表示处理装置30A的构成的一例的方块图。此外，处理装置30B～处理装置30Z的构成也与处理装置30A相同。处理装置30A中，处理部34 具备控制部60、单元选择开关61、电平转移器(level shifter)62、模数 (Analog-to-Digital，A/D)转换器63及存储部64。
单元选择开关61根据从控制部60供给的控制信号，选择作为自身的监视对象的电池单元41中的一个，并输出所选择的电池单元的正极及负极各自的电压。电平转移器62按以接地电位为基准的电平，输出由单元选择开关61所选择的电池单元41的正极电位与负极电位的差值即单元电压。A/D转换器63输出与从电平转移器62输出的单元电压相应的数字值。存储部64为用于预先保存从A/D转换器63输出的单元电压的数字值的存储介质。
控制部60根据通过转换部33的转换处理所得的数据信号MOSI中所含的命令，单元选择开关61、电平转移器62、A/D转换器63及存储部64。
以下，作为一例，对从控制装置10发出以处理装置30B作为对象指示单元电压的数据读出的命令的情况下的动作进行说明。从控制装置10发出的命令是由通信电路20(20A)转换成脉冲信号，经由传输路径50而被供给于最前的处理装置30A。命令从最前的处理装置30A传输到后一处理装置30B，并从处理装置30B进一步传输到后一处理装置。此命令被依次传输到最末的处理装置30Z。
处理装置30B当认识到与命令一起包含在通过转换部33的转换处理所得的MOSI信号中的地址或ID等识别信息为指定自身时，读出处理装置30B 的存储部64中保存的单元电压的数据，并将读出的数据在转换部33中转换成脉冲信号后，从发送部32发送。
从处理装置30B的存储部读出的读出数据被依次传输到后一处理装置，到达最末的处理装置30Z。最末的处理装置30Z从自身的发送部32发送由处理装置30B所读出的表示单元电压的读出数据。从最末的处理装置30Z的发送部32发送的读出数据经由传输路径50而由通信电路20(20A)的脉冲信号接收部23接收。通信电路20(20A)的转换部21将所接收的读出数据的形式从脉冲信号的形式转换成串行信号(SPI信号)的形式。通信电路20(20A)的转换部21将通过转换处理所得的包含读出数据的MISO信号供给于控制装置10。
此外，本实施例中，例示了处理装置30A～处理装置30Z测定电池单元 41的单元电压的情况，但处理装置30A～处理装置30Z也可测定电池单元41 的温度。
所述各实施例的通信电路20、通信电路20A中，串行信号接收部201为本发明的第一接收部的一例。第一转换部202为本发明的第一转换部的一例。命令判定部203为本发明的信号输出部的一例。选择部204为本发明的选择部的一例。第二转换部205为本发明的第二转换部的一例。脉冲信号接收部 23为本发明的第二接收部的一例。脉冲信号发送部22为本发明的第一发送部的一例。串行信号发送部206为本发明的第二发送部的一例。比较部207 为本发明的比较部的一例。存储部208为本发明的存储部的一例。

Claims (14)

1.一种通信电路，其特征在于，包括：
第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号，其中所述第一信号形式为串行外设接口所用的串行信号形式；
信号输出部，在所述第一信号包含特定的命令的情况下，输出用于自我诊断的所述第一信号形式的第二信号；
第一转换部，输入所述第一信号及所述第二信号中的任一个，将所输入的信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第三信号而输出；
第一发送部，将所述第三信号发送至外部；
第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第四信号；
选择部，在所述第一信号包含所述命令的情况下，在所述第三信号及所述第四信号中选择并输出所述第三信号，在所述第一信号不含所述命令的情况下，在所述第三信号及所述第四信号中选择并输出所述第四信号；
第二转换部，将从所述选择部输出的所述第三信号或所述第四信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第五信号而输出；以及
第二发送部，将所述第五信号发送至外部。
2.根据权利要求1所述的通信电路，其特征在于：所述信号输出部保持用于自我诊断的所述第一信号形式的多个信号，并根据所述命令而输出所保持的所述多个信号中的任一个作为所述第二信号。
3.根据权利要求1或2所述的通信电路，其特征在于：所述第二信号形式为由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号形式。
4.一种通信电路，其特征在于，包括：
第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号，其中所述第一信号形式为串行外设接口所用的串行信号形式；
第一转换部，将所述第一信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第二信号而输出；
第一发送部，将所述第二信号发送至外部；
第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第三信号；
选择部，在所述第一信号包含特定的命令情况下，在所述第二信号及所述第三信号中选择并输出所述第二信号，在所述第一信号不含所述命令的情况下，在所述第二信号及所述第三信号中选择并输出所述第三信号；
第二转换部，将从所述选择部输出的所述第二信号或所述第三信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第四信号而输出；
第二发送部，将所述第四信号发送至外部；以及
比较部，输出将所述第一信号与所述第四信号比较所得的比较结果。
5.根据权利要求4所述的通信电路，其特征在于还包括存储部，所述存储部存储所述比较部的比较结果。
6.根据权利要求4或5所述的通信电路，其特征在于：所述第二发送部根据所述命令而停止向外部发送所述第四信号。
7.根据权利要求4或5所述的通信电路，其特征在于：所述第二信号形式为由第一脉冲列及第二脉冲列构成的脉冲信号形式。
8.一种通信系统，其特征在于包括：
根据权利要求1至7中任一项所述的通信电路；以及
处理装置，与所述通信电路通信连接，且根据从所述第一发送部发送的信号进行规定处理。
9.一种通信系统，其特征在于包括：
根据权利要求1至7中任一项所述的通信电路；以及
多个处理装置，根据从所述第一发送部发送的信号进行规定处理；并且
所述多个处理装置中的一个经由传输路径而连接于所述第一发送部，所述多个处理装置中的另一个经由传输路径而连接于所述第二接收部，所述多个处理装置各自与所述多个处理装置中的其他处理装置通信连接。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于：所述多个处理装置各自测定电池单元的单元电压作为所述规定处理。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的通信系统，其特征在于还包括控制装置，所述控制装置连接于所述第一接收部及所述第二发送部，并对所述第一接收部供给包含所述命令的所述第一信号。
12.根据权利要求11所述的通信系统，其特征在于：所述控制装置将包含与所述处理装置中的任一个均不对应的识别信息的信号作为包含所述命令的所述第一信号供给于所述通信电路。
13.一种自我诊断方法，其为以下的通信电路的自我诊断方法，所述通信电路包括：第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号，其中所述第一信号形式为串行外设接口所用的串行信号形式；第一转换部，将所述第一信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第二信号而输出；第一发送部，将所述第二信号发送至外部；第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第三信号；第二转换部，将所述第三信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第四信号而输出；以及第二发送部，将所述第四信号发送至外部；并且所述自我诊断方法的特征在于：
将所述第一信号形式的自我诊断用信号供给于所述第一转换部，
代替所述第三信号而将从所述第一转换部输出的经转换成所述第二信号形式的自我诊断用信号输入至所述第二转换部，
将从所述第二转换部输出的进一步经转换成所述第一信号形式的自我诊断用信号经由所述第二发送部而发送至外部。
14.一种自我诊断方法，其为以下的通信电路的自我诊断方法，所述通信电路包括：第一接收部，接收从外部供给的第一信号形式的第一信号，其中所述第一信号形式为串行外设接口所用的串行信号形式；第一转换部，将所述第一信号转换成与所述第一信号形式不同的第二信号形式的信号，并作为第二信号而输出；第一发送部，将所述第二信号发送至外部；第二接收部，接收从外部供给的所述第二信号形式的第三信号；第二转换部，将所述第三信号转换成所述第一信号形式的信号，并作为第四信号而输出；以及第二发送部，将所述第四信号发送至外部；并且所述自我诊断方法的特征在于：
代替所述第三信号而将所述第二信号输入至所述第二转换部，
将从经输入了所述第二信号的所述第二转换部输出的信号与所述第一信号比较。
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