CN112243209A - 通信装置及通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现多个从装置间的同步的通信装置及通信系统。通信装置作为主装置搭载在车辆上，基于DSI协议与多个车载从装置通信。通信装置具有：从端口，用于与车载控制装置进行通信；多个主端口，与搭载在车辆上的多个从装置配对，基于DSI协议，使用不同信道与多个从装置进行通信；多个缓冲存储器，与多个主端口配对；以及控制单元，将从车载控制装置接收到的向多个从装置中的每一个发送的命令分配并存储到多个缓冲存储器中的每一个，在从车载控制装置接收到指示命令的发送的触发时，从多个缓冲存储器中读取命令，并从多个主端口中的每一个同时发送该命令。

Description

通信装置及通信系统
技术领域
本公开涉及通信装置及通信系统。
背景技术
以往，已知在主装置与从装置之间通过相互切换两种不同的通信方法来进行通信的通信系统。
例如，在非专利文献1中公开了使用分布式系统接口(Distributed SystemInterface：DSI)3协议的通信系统。在该DSI3协议中，规定了命令/响应式(Command andResponse Mode：CRM)通信和周期性数据采集式(Periodic Data Collection Mode：PDCM)通信这两种通信方法。
现有技术文献
专利文献
非专利文献1：DSI3 Bus Standard Revision 1.00February 16,2011
非专利文献2：NXP Semiconductor MC33SA0528 Datasheet Rev.3.0,7/2016
发明内容
发明要解决的问题
然而，在以往的通信系统中，使多个从装置同步这一点存在改进的余地。
本公开的一个方面的目的在于提供一种能够实现多个从装置间的同步的通信装置及通信系统。
解决问题的方案
本公开的一个方面的通信装置是作为主装置搭载在车辆上，基于分布式系统接口协议即DSI协议与搭载在所述车辆上的多个从装置进行通信的通信装置，具有：从端口，用于与车载控制装置进行通信；多个主端口，与搭载在所述车辆上的多个从装置配对，基于DSI协议，使用不同信道与所述多个从装置进行通信；多个缓冲存储器，与所述多个主端口配对；以及控制单元，将从所述车载控制装置接收到的向所述多个从装置中的每一个发送的命令分配到所述多个缓冲存储器中的每一个并存储，在从所述车载控制装置接收到指示所述命令的发送的触发时，从所述多个缓冲存储器读取中所述命令，并从所述多个主端口中的每一个同时发送该命令。
本公开的一个方面的通信系统具有：作为主装置使用的本公开的一个方面的通信装置；与所述通信装置进行通信的多个从装置；以及与所述通信装置进行通信的车载控制装置。
发明效果
根据本公开，能够实现多个从装置间的同步控制。
附图说明
图1A是表示本公开的实施方式的通信系统及主装置的结构的一例的框图。
图1B是表示本公开的实施方式的车辆的一例的示意图。
图2是用于说明本公开的实施方式的主装置的动作例1的示意图。
图3是用于说明本公开的实施方式的主装置的动作例2的示意图。
图4是表示本公开的变形例2的从装置的连接例的示意图。
图5是表示本公开的变形例2的从装置的连接例的示意图。
具体实施方式
<得到本公开的见解>
首先，对得到本公开的见解进行说明。
在此，作为例子，举出搭载在车辆上的声纳系统为例进行说明。该声纳系统例如包括多个超声波声纳传感器(从装置的一例)和与它们进行通信的主装置。
超声波声纳传感器在发送声波之后，接收来自物体的反射波，并且基于从开始发送声波的时刻到接收反射波的时刻为止的时间，推定超声波声纳传感器与物体之间的距离。
在此，从一个超声波声纳传感器发送的声波也会被该超声波声纳传感器以外的不在发送声波的超声波声纳传感器接收。因此，在多个超声波声纳传感器未被同步控制的情况下，各超声波声纳传感器中识别出的声波的发送开始时刻产生差异，接收到反射波的时刻为止的时间上产生测量偏差。其结果是声纳系统会难以实现准确的距离推定。
本公开的目的在于实现多个超声波声纳传感器的同步控制。
以上，对得到本公开的见解进行了说明。
[本公开的实施方式]
以下，参照附图来说明本公开的实施方式。各图中，对于相同的构成要素标注相同的附图标记并适当省略其说明。
[结构]
首先，使用图1A对本实施方式的通信系统100及主装置1的结构进行说明。图1A是表示本实施方式的通信系统100及主装置1的结构的一例的框图。
图1A所示的通信系统100例如是使用DSI3协议作为主装置1与从装置3a、3b之间的通信手段的通信系统。如上所述，在DSI3协议中规定了CRM通信和PDCM通信这两种通信方式。因此，在通信系统100中，进行CRM通信和PDCM通信之间的切换。
CRM通信能够在主装置1与从装置3a、3b之间进行双向通信(但是也可以进行从主装置1到从装置3a、3b的单向通信)。与此相对，PDCM通信的特征在于，当从装置3a、3b从主装置1接收到广播读取命令(Broadcast Read Command：BRC)触发(trigger)时，从装置3a、3b进行向主装置1的单向通信。此外，与CRM通信相比，PDCM通信能够进行高比特率的数据通信。
如图1A所示，通信系统100具有主装置1、电子控制单元(Electronic ControlUnit：ECU)2、从装置3a、3b。
在本实施方式中，如图1B所示，举出通信系统100是搭载在车辆V上的声纳系统的情况为例进行说明。例如，从装置3a、3b是对车辆V的前方进行传感的超声波声纳传感器。ECU2相当于“车载控制装置”的一例。此外，在图1B中，例示了车辆V是乘用车的情况，但是搭载通信系统100的车辆也可以是乘用车以外的车辆(例如，商务车)。另外，主装置1、ECU2、从装置3a、3b各自的设置位置不限于图1B所示的位置。
例如，可以是从装置3a自己发送声波并测量反射波，而从装置3b自己不发送声波而测量从装置3a发送的声波的反射波。或者，也可以是从装置3b自己发送声波并测量其反射波，而从装置3a自己不发送声波而测量从装置3b发送的声波的反射波。
此外，在本实施方式中，举出从装置的数量为两个的情况为例进行说明，但从装置的数量也可以是两个以上。另外，在本实施方式中，举出从装置是对车辆前方进行传感的超声波声纳传感器的情况为例进行说明，但从装置也可以是对车辆的后方、左侧、右侧或不限于这些位置进行传感的超声波声纳传感器。另外，在本实施方式中，举出从装置是超声波声纳传感器的情况为例进行说明，但并不限于此，也可以是其他车载设备。
以下，对主装置1的结构进行说明。
主装置1是与ECU2和从装置3a、3b中的每一个进行通信的通信装置。
如图1A所示，主装置1具有用于一个信道的从端口10、用于两个信道的主端口11a、11b、缓冲存储器12a、12b和控制单元13。此外，图1A中所示的虚线的方框表示与一个信道对应的一个主端口和一个缓冲存储器的组合(配对(pairing))。例如，主端口11a和缓冲存储器12a设置在与从装置3a对应的信道上(配对)。另外，主端口11b和缓冲存储器12b设置在与从装置3b对应的信道上(配对)。
从端口10与ECU2电连接，是与ECU2进行通信的端口。在从端口10与ECU2之间例如进行串行外设接口(Serial Peripheral Interface：SPI)通信。
主端口11a是与从装置3a电连接，且设置在与从装置3a对应的信道上的、使用该信道与从装置3a进行通信的端口。在主端口11a与从装置3a之间执行基于DSI协议的通信，例如进行CRM通信和PDCM通信中的任意一种。
主端口11b是与从装置3b电连接，且设置在与从装置3b对应的信道上的、使用该信道与从装置3b进行通信的端口。在主端口11b与从装置3b之间执行基于DSI协议的通信，例如进行CRM通信和PDCM通信中的任意一种。
缓冲存储器12a是与主端口11a对应设置的、临时存储由ECU2发布的向从装置3a发送的命令的存储器。
缓冲存储器12b是与主端口11b对应设置的、临时存储由ECU2发布的向从装置3b发送的命令的存储器。
在本实施方式中，举出上述命令是设定了从装置3a、3b各自的动作的条件的命令的情况为例进行说明。例如，在命令中，对进行声波的发送的从装置设定声波的发送的指示和发送的条件等，对进行反射波的测量的从装置设定反射波的测量的指示和测量的条件等。
另外，在本实施方式中，举出上述命令是单播命令(unicast commomd)的情况为例进行说明，但也可以是全局命令(global commomd)。单播命令是有来自从装置3a、3b的响应的命令，全局命令是没有来自从装置3a、3b的响应的命令。另外，在本实施方式中说明的命令是CRM命令。
控制单元13控制ECU2和从装置3a、3b之间的通信。控制单元13进行的控制的详细情况在后面叙述。
如上所述，本实施方式的主装置1具有与从装置3a、3b中的每一个一对一连接的主端口11a、11b，且具有以与主端口11a、11b(也可以认为从装置3a、3b)中的每一个对应的方式分别设置的缓冲存储器12a、12b。
以上，对主装置1的结构进行了说明。
此外，虽然省略图示，但是主装置1作为硬件，例如具有中央处理器(CentralProcessing Unit：CPU)、存储计算机程序的只读存储器(Read Only Memory：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory：RAM)。通过CPU执行从ROM中读取的计算机程序来实现本实施方式中说明的主装置1的各功能。但是，并不限于此，例如主装置1也可以由各个不具备CPU的简单硬件逻辑构成。另外，主装置1还可以由在基板上集成了各功能的集成电路(Integrated Circuit：IC)来实现。即，例如，主装置1的各功能可以在与硬件的协作中由软件实现，也可以仅由硬件实现。
[动作]
以下，使用图2、图3对主装置1的动作进行说明。图2是用于说明主装置1的动作例1的示意图。图3是用于说明主装置1的动作例2的示意图。在图2和图3中，时间轴从左向右推进。另外，在图2和图3所示的各端口中，上段表示接收(输入)侧，下段表示发送(输出)侧。另外，在图2和图3中，为了便于说明，将对应的命令之间、对应的响应之间以相同的附图标记图示，但是标注了相同的附图标记的命令之间、标注了相同的附图标记的响应实际上是彼此不同的信号。
在动作例1、2中，举出主装置1和从装置3a、3b进行CRM通信的情况为例进行说明。动作例1是在缓冲存储器12a、12b的每一个中存储一个命令的情况。动作例2是在缓冲存储器12a、12b的每一个中存储多个命令的情况。
使用图2对动作例1进行说明。
首先，从端口10从ECU2接收命令C1、命令C2和目的地信息。目的地信息是表示命令C1、C2各自的目的地的信息(例如，寄存器地址信息)。然后，命令C1、C2和目的地信息被输出到控制单元13。
这里作为示例，假设命令C1是向从装置3a发送的命令，命令C2是向从装置3b发送的命令。另外，这里作为示例，假设命令C1是声波的发送和反射波的接收的指示，命令C2是反射波的接收的指示。另外，这里作为示例，假设从主端口11a、11b输出的命令C1、C2是CRM单播命令。
接着，控制单元13基于目的地信息，识别命令C1、C2各自的目的地。然后，控制单元13将向从装置3a发送的命令C1存储在缓冲存储器12a中，将向从装置3b发送的命令C2存储在缓冲存储器12b中。
接着，从端口10从ECU2接收作为命令C1、C2的发送指示的发送指示触发T1。然后，发送指示触发T1被输出到控制单元13。
当接收到发送指示触发T1时，控制单元13将存储在缓冲存储器12a中的命令C1从主端口11a发送到从装置3a，且将存储在缓冲存储器12b中的命令C2从主端口11b发送到从装置3b。该命令C1、C2的发送是同时(参照图2所示的定时t1)进行的。
接着，虽然省略图示，但是从装置3a在接收到命令C1时存储该命令C1。另外，从装置3b在接收到命令C2时存储该命令C2。然后，从装置3a将对于命令C1的响应R1发送到主装置1。另外，从装置3b将对于命令C2的响应R2发送到主装置1。另外，这里作为示例，假设响应R1、R2分别是表示命令C1、C2在从装置3a、3b中被正常识别的响应信号。
接着，主端口11a从从装置3a接收响应R1。另外，主端口11b从从装置3b接收响应R2。然后，响应R1、R2分别被输出到控制单元13。
接着，控制单元13将响应R1、R2从从端口10发送到ECU2。
以上，对动作例1进行了说明。
接着，使用图3对动作例2进行说明。如上所述，动作例2是在缓冲存储器12a、12b的每一个中存储多个命令的情况。
首先，从端口10从ECU2接收命令C3～命令C7和表示命令C3～命令C7各自的目的地的目的地信息。然后，命令C3～命令C7和目的地信息被输出到控制单元13。
这里作为示例，假设命令C3、C5是向从装置3a发送的命令，命令C4、C6、C7是向从装置3b发送的命令。另外，这里作为示例，假设从主端口11a、11b输出的命令C3～命令C7是CRM单播命令。
接着，控制单元13基于目的地信息，识别命令C3～命令C7各自的目的地。然后，控制单元13将向从装置3a发送的命令C3、C5存储在缓冲存储器12a中，将向从装置3b发送的命令C4、C6、C7存储在缓冲存储器12b中。
接着，从端口10从ECU2接收作为命令C3～命令C7的发送指示的发送指示触发T2。然后，发送指示触发T2被输出到控制单元13。
当接收到发送指示触发T2时，控制单元13将存储在缓冲存储器12a中的命令C3、C5按该顺序从主端口11a发送到从装置3a。另外，控制单元13将存储在缓冲存储器12b中的命令C4、C6、C7按该顺序从主端口11b发送到从装置3b。命令C3、C4的发送是同时(参照图3所示的定时t2)进行的。另外，命令C5、C6的发送是同时(参照图3所示的定时t3)进行的。
虽然省略图示，但是从装置3a在接收到命令C3、C5时存储这些命令C3、C5。另外，从装置3b在接收到命令C4、C6、C7时存储这些命令C4、C6、C7。然后，从装置3a将对于命令C3的响应R3以及对于命令C5的响应R5按该顺序发送到主装置1。然后，从装置3b将对于命令C4的响应R4、对于命令C6的响应R6以及对于命令C7的响应R7按该顺序发送到主装置1。另外，这里作为示例，假设响应R3至R7分别是表示命令C3至命令C7在从装置3a、3b中被正常识别的响应信号。
接着，主端口11a从从装置3a将响应R3、R5按该顺序接收。另外，主端口11b从从装置3b将响应R4、R6、R7按该顺序接收。然后，响应R3～响应R7依次被输出到控制单元13。
接着，控制单元13将响应R3～响应R7依次从从端口10发送到ECU2。此外，此时，从装置3a以响应R3、R5的顺序进行发送，且从装置3b以响应R4、R6、R7的顺序进行发送即可。因此，例如也可以按响应R3、R5、R4、R6、R7的顺序发送，还可以按响应R4、R6、R3、R5、R7的顺序发送。
以上，对动作例2进行了说明。
此外，在动作例1、2中，举出命令C1～命令C7是CRM单播命令的情况为例进行了说明，但是命令C1～命令C7也可以是CRM全局命令。另外，在动作例2中，举出向从装置3a发送的命令为两个、向从装置3b发送的命令为三个的情况为例进行了说明，但命令的数量不限于此。
如上所述，本实施方式的主装置的特征在于，具备多个与从装置连接的主端口，且具备多个与各主端口对应的缓冲存储器，将各缓冲存储器中存储的命令同时发送到各从装置。由此，能够实现多个从装置间的同步控制。因此，例如，当从装置是超声波声纳传感器时，能够在各从装置之间使开始发送的定时同步，因此能够通过测量各个接收的时刻来实现准确的距离推定。
<本公开的变形例>
此外，本公开不限于上述实施方式的说明，能够在不脱离其宗旨的范围内进行各种变形。
[变形例1]
在实施方式中，当从ECU2接收到发送指示触发时，控制单元13还可以从与预先从ECU2指定的信道(也可以称为主端口)对应的缓冲存储器中读取命令，并从与该缓冲存储器对应的主端口发送读取的命令。
例如，假设主装置1具备用于四个信道(下文中称为CH1～CH4)的主端口和与这些主端口对应地分别设置的四个缓冲存储器。
然后，例如，假设控制单元13在将命令存储在四个缓冲存储器中的每一个之后，从ECU2接收到CH1、CH3的指定。然后，当接收到由ECU2发布的发送指示触发时，控制单元13从与指定的CH1、CH3对应的缓冲存储器中读取命令，并从与CH1、CH3对应的主端口发送命令。此时，不从与CH2、CH4对应的主端口发送命令。
此外，也可以在命令被存储在各缓冲存储器中之前进行来自ECU2的信道的指定。
另外，在上述说明中，举出在将命令存储在四个缓冲存储器中的每一个之后从ECU2进行CH1、CH3的指定的情况为例进行了说明，但不限于此。例如，也可以在四个缓冲存储器之中与CH1、CH3对应的缓冲存储器中分别存储命令之后，从ECU2进行CH1、CH3的指定。此时也与上述同样，当接收到由ECU2发布的发送指示触发时，控制单元13从与指定的CH1、CH3对应的缓冲存储器中读取命令，并从与CH1、CH3对应的主端口发送命令。
这样，在本变形例中，能够选择想要同步的从装置，因此能够提高对从装置的控制的自由度。例如，能够从搭载在车辆上的多个声纳传感器中选择对车辆的前方进行传感的多个超声波声纳传感器并使这些超声波声纳传感器同步，或者从搭载在车辆上的多个声纳传感器中选择对车辆的后方进行传感的多个超声波声纳传感器并使这些超声波声纳传感器同步。
另外，在缓冲存储器为一级的情况下，发送完的命令可能不被删除而留在缓冲存储器中。此时，该命令有可能被再次发送。与此相对，在本变形例中，由于能够选择发送对象的信道，因此能够避免不需要的命令的发送。
[变形例2]
在实施方式中，如图1A所示，举出一个从装置与一个主端口电连接的情况为例进行了说明，但是不限于此。
例如，如图4所示，也可以是主端口11a与从装置3a、3c、3d、3e进行菊花链连接，主端口11b与从装置3b、3f、3g、3h进行菊花链连接。图4所示的从装置3c、3d、3e、3f、3g、3h与从装置3a、3b同样，例如是车载超声波声纳传感器。
此外，虽然在图4中示例了与主端口11a、11b中的每一个进行菊花链连接的从装置的数量为均四个的情况，但是进行菊花链连接的从装置的数量不限于四个，主端口11a、11b可以分别与不同数量的从装置连接。另外，在图4中，省略了主装置1中的主端口11a、11b以外的构成要素(图1A所示的从端口10、缓冲存储器12a、12b、控制单元13)的图示。
例如，如图5所示，也可以是主端口11a与从装置3a、3c、3d、3e进行并行总线连接，主端口11b与从装置3b、3f、3g、3h进行并行总线连接。图5所示的从装置3c、3d、3e、3f、3g、3h与从装置3a、3b同样，例如是车载超声波声纳传感器。
此外，虽然在图5中示例了与主端口11a、11b中的每一个进行并行总线连接的从装置的数量均为四个的情况，但是进行并行总线连接的从装置的数量不限于四个，主端口11a、11b可以分别与不同数量的从装置连接。另外，在图5中，省略了主装置1中的主端口11a、11b以外的构成要素(图1A所示的从端口10、缓冲存储器12a、12b、控制单元13)的图示。
<本公开的总结>
本公开的总结如下。
本公开的通信装置是作为主装置搭载在车辆上，基于分布式系统接口协议即DSI协议与搭载在所述车辆上的多个从装置进行通信的通信装置，具有：从端口，用于与车载控制装置进行通信；多个主端口，与搭载在所述车辆上的多个从装置配对，基于DSI协议，使用不同信道与所述多个从装置进行通信；多个缓冲存储器，与所述多个主端口配对；以及控制单元，将从所述车载控制装置接收到的向所述多个从装置中的每一个发送的命令分配到所述多个缓冲存储器中的每一个并存储，在从所述车载控制装置接收到指示所述命令的发送的触发时，从所述多个缓冲存储器中读取所述命令，并从所述多个主端口中的每一个同时发送该命令。
在本公开的通信装置中，所述控制单元在预先从所述车载控制装置接收信道的指定的情况下，在接收到所述触发时，从与指定的信道对应的所述缓冲存储器中读取所述命令，并从与该缓冲存储器对应的所述主端口发送该命令。
在本公开的通信装置中，对于所述多个主端口中的每一个，通过菊花链连接或并行总线连接连接有多个所述从装置。
在本公开的通信装置中，所述从装置是对所述车辆的周边进行传感的超声波声纳传感器。
本公开的通信系统具有：作为主装置使用的本公开的通信装置；与所述通信装置进行通信的多个从装置；以及与所述通信装置进行通信的车载控制装置。
工业实用性
本公开的通信装置及通信系统对于使多个从装置同步的技术是有用的。
标号说明
1 主装置
2 电子控制单元(Electronic Control Unit：ECU)
3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h 从装置
10 从端口
11a、11b 主端口
12a、12b 缓冲存储器
13 控制单元
100 通信系统

Claims (6)

1.一种通信装置，作为主装置搭载在车辆上，具有：
从端口，用于与车载控制装置进行通信；
多个主端口，与搭载在所述车辆上的多个从装置配对，基于分布式系统接口协议即DSI协议，使用不同信道与所述多个从装置进行通信；
多个缓冲存储器，与所述多个主端口配对；以及
控制电路，将从所述车载控制装置接收到的向所述多个从装置中的每一个发送的命令分配到所述多个缓冲存储器中的每一个并存储，在从所述车载控制装置接收到指示所述命令的发送的触发时，从所述多个缓冲存储器中读取所述命令，并从所述多个主端口中的每一个发送该命令。
2.如权利要求1所述的通信装置，其中，
所述控制电路从所述车载控制装置接受信道的指定，在接收到所述触发时，从与指定的信道配对的所述缓冲存储器中读取所述命令，并从与该缓冲存储器对应的所述主端口发送该命令。
3.如权利要求1或2所述的通信装置，其中，所述多个主端口中的至少一个与所述多个从装置中的两个以上进行菊花链连接。
4.如权利要求1或2所述的通信装置，其中，所述多个主端口中的至少一个与所述多个从装置中的两个以上进行并行总线连接。
5.如权利要求1或2所述的通信装置，其中，所述从装置是对所述车辆的周边进行传感的超声波声纳传感器。
6.一种通信系统，具有：
作为主装置使用的权利要求1至4中的任一项所述的通信装置；
与所述通信装置进行通信的多个从装置；以及
与所述通信装置进行通信的车载控制装置。
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