CN114126927A - 控制装置 - Google Patents

Abstract

基于预先设定的时间分割与控制单元（2）进行双向通信的控制装置（1）具备：多个设备（10），搭载在彼此不同的基板（40）上；通信控制部（20），经由总线（3）以菊花链形式与控制单元（2）连接，所述总线进行通信数据的双向通信，所述通信数据包括具有频带的数据结构，所述频带可重叠在与多个设备（10）之间通信的数据；以及线缆（30），连接多个设备（10）中的至少一个与通信控制部（20）。

Description

控制装置

技术领域

本发明涉及基于预先设定的时间分割来与控制单元进行双向通信的控制装置。

背景技术

以往，利用了通过一个控制部来进行多个元件的控制、驱动的控制装置。作为采用这种结构的技术，例如存在专利文献1中记载的技术。

专利文献1中公开了一种输出由多个麦克风检测出的声音的麦克风装置。该车载用麦克风装置被构成为具有麦克风阵列，该麦克风阵列由具有彼此不同的指向性方向的多个麦克风元件构成。麦克风阵列被设置在位于车内前方的上部的地图灯部，多个麦克风元件中的每一个被设置成具有正面方向为最大检测灵敏度的单一指向性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-302155号公报。

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中记载的技术将多个麦克风构成为单一的麦克风阵列。因此，构成麦克风阵列的基板的尺寸较大，设备大型化。此外，由于麦克风元件中的每一个只能搭载在基板上的预定位置，所以不能说总是能够有效利用设备的性能，配置上的搭载自由度有时会降低。

因此，需要能够紧凑地构成的控制装置。

用于解决课题的方案

本发明的控制装置的特征结构在于一种控制装置，基于预先设定的时间分割与控制单元进行双向通信，其中，具备：多个设备，搭载在彼此不同的基板上；通信控制部，经由总线以菊花链形式与所述控制单元连接，所述总线进行通信数据的双向通信，所述通信数据包括具有频带的数据结构，所述频带可重叠在与所述多个设备之间通信的数据；以及线缆，连接所述多个设备中的至少一个与所述通信控制部。

如果采用这种特征结构，能够将搭载多个设备的基板分割，使其小型化。此外，通过小型化，能够提高配置上的自由度。而且，能够基于用途、检测方向来配置各个设备，因此可以不利用高灵敏度的设备，能够通过便宜的设备来构成。因此，能够以低成本来实现。

此外，优选的是，所述通信控制部与所述多个设备中的、通过所述线缆连接的设备以外的设备搭载在同一基板上。

如果采用这种结构，能够在同一基板上构成通信控制部和设备之一（上述“通过线缆连接的设备以外的设备”），因此能够减少线缆的使用数量。

此外，优选的是，所述通信控制部搭载在与所述多个设备中的每一个彼此不同的基板上。

如果采用这种结构，能够将通信控制部和多个设备分别搭载在不同的基板上，因此能够缩小各个基板的尺寸。因此，能够进一步提高配置的自由度。

此外，优选的是，所述线缆被构成为具有被施加第一电位的第一电源线、被施加比所述第一电位低的第二电位的第二电源线、信号线和控制线，所述第二电源线以覆盖由所述第一电源线、所述信号线和所述控制线构成的线组的周围的状态进行配置。

如果采用这种结构，能够降低从线缆朝向外部的电磁波，并能够降低从外部朝向线缆的电磁波。因而，能够防止由经由线缆的电磁波引起的设备的误工作。

此外，优选的是，在搭载有所述设备的基板上，搭载有抑制电磁波的影响的元件。

如果采用这种结构，能够降低搭载有设备的基板上的电磁波的影响。因而，能够防止由这种电磁波引起的设备的误工作。

此外，优选的是，所述多个设备是音响设备。

如果采用这种结构，能够提高音响设备的配置上的自由度，并且能够低成本地配置多个音响设备。

此外，优选的是，所述总线是车载用音频总线，所述多个设备中的每一个设置在车辆上。

如果采用这种结构，则通信控制部能够经由车载用音频总线与控制单元进行通信数据的收发，并能够将这种通信数据传输到设置在车辆各部的多个设备中的每一个。此外，还能够将通信控制部从设置在车辆各部的多个设备中的每一个接收到的通信数据经由车载用音频总线传输到控制单元。

此外，优选的是，所述多个设备中的每一个与所述车辆的座椅对应地设置。

如果采用这种结构，则能够针对坐在车辆座椅上的每个乘员，分配地配置设备。因此，在车载用途中能够提高便利性。

附图说明

图1是示出控制单元及控制装置搭载在车辆上的示例的图。

图2是示出控制装置的结构的示意图。

图3是示出经由总线进行双向通信的通信数据的数据结构的图。

图4是示出线缆的结构的图。

具体实施方式

本发明的控制装置基于预先设定的时间分割与作为上位系统的控制单元进行双向通信，紧凑地构成。以下对本实施方式的控制装置1进行说明。

图1是示出将控制装置1搭载在车辆100上的情况的示例的图。图2是示出控制装置1的结构的框图。如图1和图2所示，控制装置1被构成为具备设备10、通信控制部20、线缆30。

在此，将在后面进行详细说明，在本实施方式中，设备10由8个设备11-18构成。以下，在统称时作为设备10，在区别说明时使用各符号进行说明。此外，通信控制部20由两个通信控制部21-22构成。以下，在统称的情况下作为通信控制部20，在区别说明的情况下使用各符号进行说明。

通信控制部20经由总线3以菊花链形式与作为上位系统的控制单元2连接。以菊花链形式连接是通过线缆连接电气设备等设备的方式之一，是一个控制单元2和多个通信控制部20中的每一个通过串珠而彼此串联连接。因此，从作为串珠连接的信号的输出源的控制单元2来看，下游侧的通信控制部22被中继到上游侧的通信控制部21，从而传达通信数据（数据或信号等）。这种菊花链形式的连接有各种规格，但由于是公知的，因此省略说明。在本实施方式中，控制单元2、多个通信控制部21以及通信控制部22通过总线3串珠连接。

在控制单元2和多个通信控制部20中的每一个之间，经由总线3进行通信数据的双向通信。总线3被构成为具有双绞线线缆，使用该双绞线线缆，例如以LVDS（小振幅差动信号）进行双向通信。总线3如图1所示那样在车辆100内布线。因此，控制单元2和设置在车辆100各部的多个通信控制部20中的每一个能够进行通信数据的收发。

在此，图3中示出了通过双向通信在控制装置2和多个通信控制部20中的每一个之间进行的通信数据的示例。在此，为了便于理解，将从控制单元2传达到通信控制部21的通信数据示出为第一发送数据，将从控制单元2传达到通信控制部22的通信数据示出为第二发送数据，将从通信控制部21传达到控制单元2的通信数据示出为第一接收数据，将从通信控制部22传达到控制单元2的通信数据示出为第二接收数据。基于预先设定的时间分割来通信这些各数据。也就是说，如图3所示，各数据在时间上排列进行通信。再有，虽然通信数据是基于时间分割来收发的，但是通过将各数据的周期设置为例如几十微秒左右，能够忽略与各数据的收发有关的延迟。

此外，这些数据包括例如具有第一频带和第二频带的数据结构。第一频带是可重叠在与多个设备10之间通信的数据的频带，能够在搭载于车辆100上的通信控制部20彼此之间经由总线3进行数据的收发。例如，在多个设备10是音响设备的情况下，即，在多个设备10例如是再现声音的播放器、输出声音的扬声器、或收集声音的麦克风等设备的情况下，构成为能够进行声音信号的传达。当然，多个设备10也能够构成为包括加速度传感器等设备。在这种设备之间彼此传达声音信号也构成为能经由总线3来进行。

例如，在利用总线3在播放器与扬声器之间收发声音数据、或者在麦克风与扬声器之间收发声音数据的情况下，能够将通信数据构成为在第二频带中包括示出能够确定发送目的地的通信控制部20的识别信息的数据并且在第一频带中包括在发送目的地的设备中利用的声音数据。

这种总线3能够使用车载用音频总线。车载用音频总线搭载在车辆100上，用于数据或信号的传输。在本控制装置1中，通信控制部20利用这种车载用音频总线与控制单元2进行通信数据的传输。具体地说，总线3能够使用A²B（注册商标）。由此，能够实现总线3的轻量化和低成本化。

在本实施方式中，设备11-14相当于麦克风，设备15-18相当于扬声器。此外，能够构成为在设备11-14中不仅包括麦克风，还包括驱动该麦克风的电路（麦克风电路），并且能够构成为在设备15-18中不仅包括扬声器，还包括驱动该扬声器的电路（扬声器电路）。

如图1所示，多个设备10中的每一个设置在车辆100上。设备11被构成为收集坐在驾驶座上的驾驶员所发出的声音，并且设备12被构成为收集坐在副驾驶座上的乘员所发出的声音。优选的是，设备11和设备12分别设置在与驾驶员和副驾驶座的乘员相对的并且不妨碍视野的位置（例如前部的天花板等）。此外，设备13被构成为收集坐在驾驶座后面的座位上的乘员所发出的声音，并且设备14被构成为收集坐在副驾驶座后面的座位上的乘员所发出的声音。优选的是，设备13和设备14分别设置在与这些乘员相对的并且不妨碍视野的位置（例如各个座位的前方的天花板部、侧方的支柱等）。

此外，设备15-18被构成为分别向坐在驾驶座、副驾驶座、后排左右座位上的驾驶员和乘员输出声音。设备15-18能够设置在各个座位的侧方。这样，在本实施方式中，多个设备10中的每一个与车辆100的座椅对应地设置。

如图2所示，多个设备10搭载在彼此不同的基板40（例如，印刷基板）上。在本实施方式中，设备11搭载在基板41上，设备12搭载在基板42上，设备13搭载在基板43上，设备14搭载在基板44上。此外，设备15搭载在基板45上，设备16搭载在基板46上，设备17搭载在基板47上，设备18搭载在基板48上。

多个设备10中的至少一个和通信控制部20通过线缆30连接。在本实施方式中，通信控制部20与多个设备10中的通过线缆30连接的设备10以外的设备10搭载在同一基板40上。具体地说，如图2所示，通信控制部21和设备11搭载在同一基板41上。因此，通信控制部21和设备11之间的电源供应、数据的收发经由形成在基板41上的图案（pattern）来进行。

另一方面，通信控制部21与设备12、设备13和设备14中的每一个搭载在彼此不同的基板40上。因此，通信控制部21和设备12通过线缆31连接，通信控制部21和设备13通过线缆32连接，通信控制部21和设备14通过线缆33连接。

同样，通信控制部22和设备15搭载在同一基板45上。因此，通信控制部22与设备15之间的电源供应、数据的收发通过形成在基板45上的图案来进行。

另一方面，通信控制部22与设备16、设备17和设备18中的每一个搭载在彼此不同的基板40上。因此，通信控制部22和设备16通过线缆34连接，通信控制部22和设备17通过线缆35连接，通信控制部22和设备18通过线缆36连接。这些线缆31-36优选构成为具有柔软性。由此，能够容易地进行线缆31-36的布置。此外，线缆31-36的长度能够分别根据通信控制部20和设备10之间的距离适当地设定。

此外，在本实施方式中，在搭载有设备10的基板40上搭载抑制电磁波的影响的元件60。具体而言，在基板41-48中的每一个上搭载元件61-68中的每一个。作为这种元件60，例如相当于珠、变阻器、电阻器、电容器、滤波器中的至少一个。因此，也可以使用这些元件中的多个元件来构成具有抑制电磁波的影响的功能的电路，并搭载在基板40上。当然，也能够搭载这些以外的元件60。

图4中示出线缆30的截面图。线缆30被构成为具有第一电源线51、第二电源线52、信号线53和控制线54。第一电源线51用于对设备10的电源供应。因此，施加规定的第一电位。第二电源线52被施加比第一电位低的第二电位。第二电位例如是接地电位。因此，经由第一电源线51及第二电源线52供应设备10的电源。信号线53例如用于数据的传输，控制线54例如用于时钟信号的传输。当然，这些线的利用方法是一个示例，能够用于其他信号、数据的传输。在本实施方式中，如图4所示，第一电源线51、信号线53和控制线54分别通过用绝缘材料57覆盖汇集了多根线材的绞线的外周部分而构成。

第二电源线52以覆盖由第一电源线51、信号线53和控制线54构成的线组55的周围的状态进行配置。即，由第一电源线51、信号线53和控制线54三条线构成一个线组55。第二电源线52被配置成用构成该第二电源线52的多个线材56覆盖该线组55的外周部。在本实施方式中，线材56被配置为沿着第一电源线51、信号线53和控制线54分别延伸的方向而延伸，第二电源线52被配置为覆盖线组55的全周。此外，优选的是，预先用绝缘材料58覆盖第二电源线52的最外周部分（覆盖线组55的状态的第二电源线52的最外侧的部分），以便防止与其他部位的短路。

此外，这种线缆30优选以与总线3具有规定间隔的方式进行配置。由此，能够降低彼此传输的数据、信号的干扰。这种间隔例如能够基于线缆30、总线3的电感分量或电抗分量来设定，也能够基于经由线缆30和总线3传输的信号、数据的频率或振幅来设定。而且，优选设为不会在线缆30和总线3之间产生电容耦合的间隔。在任何结构中，优选采用支承部、支承结构，以使线缆30和总线3以规定的间隔彼此分离。

通过如上所述构成，能够不像以往那样在一个基板上配置通信控制部20和多个设备10，而是能够分割搭载有多个设备10中的每一个的基板，因此控制装置1能够小型化。此外，多个设备10中的没有与通信控制部20一起搭载在基板40上的设备不需要通信控制部20，因此能够便宜地构成。此外，通过使用具有柔软性的线缆30来连接基板40，能够提高设备10的配置的自由度。因此，在研究将设备10组装到车辆100上的位置时，配置上的选择范围扩大，也能够带来车辆100的利用者的便利性的提高。

〔其他实施方式〕

在上述实施方式中，举出8个设备10的情况为例进行了说明，但是设备10为2个以上即可。

此外，设备10可以为一个，控制装置1能够构成为具备一个设备10、通信控制部20及线缆30。在该情况下，优选的是，设备10和通信控制部20搭载在彼此不同的基板40上，并且通过线缆30将搭载在彼此不同的基板40上的设备10和通信控制部20连接。

在上述实施方式中，举出通信控制部20为两个的情况的示例进行了说明，但通信控制部20也可以是一个，还可以是三个以上。

在上述实施方式中，已经说明了四个设备10连接到一个通信控制部20的情况作为示例，但是也能够是三个以下的设备10连接到一个通信控制部20，还能够构成为五个以上的设备10连接到一个通信控制部20。

在上述实施方式中，已经说明了通信控制部20与多个设备10中的通过线缆30连接的设备10以外的设备10搭载在同一基板40上，但是通信控制部20也可以搭载在与多个设备10中的每一个彼此不同的基板40上。

在上述实施方式中，说明了线缆30构成为具有第一电源线51、第二电源线52、信号线53和控制线54，但是线缆30的结构也可以是上述以外的结构。即，线缆30既能够由2种线构成，也能够由3种线构成。而且，还能够由5种以上的线构成。

在上述实施方式中，说明了第二电源线52在覆盖由第一电源线51、信号线53和控制线54构成的线组55的周围的状态下，以沿着第一电源线51、信号线53和控制线54分别延伸的方向而延伸的方式配置线材56，但线材56例如还能够配置成在相对于第一电源线51、信号线53和控制线54分别延伸的方向扭转的状态下覆盖线组55。此外，说明了第二电源线52由多个线材56构成，但是也能够由例如使导体较薄地延伸的箔来构成。在这种情况下，能够构成为由箔覆盖第一电源线51、信号线53和控制线54的外周。此外，也能够将导体加工成网眼状，并构成为用这种导体覆盖第一电源线51、信号线53和控制线54的外周。

在上述实施方式中，说明了在搭载设备10的基板40上搭载有抑制电磁波的影响的元件60，但也可以不在基板40上搭载元件60，还能够构成为搭载具有其他功能的元件。此外，作为抑制电磁波的影响的元件，也能够在线缆30上设置铁氧体芯来进一步抑制电磁波的影响。

在上述实施方式中，说明了多个设备10是音响设备，但也可以是与音响设备不同的设备，例如加速度传感器或障碍物传感器。

在上述实施方式中，说明了总线3是车载用音频总线，多个设备10中的每一个与车辆100的座椅对应设置，但多个设备10中的每一个也能够不与车辆100的座椅对应设置。此外，也能够以与线缆30相同的方式构成总线3。即，也能够构成为通过被施加基准电位的线（相当于“第二电源线52”）来覆盖被施加电源电位的线（相当于“第一电源线51”）、信号线或控制线等的周围。

在上述实施方式中，说明了总线3使用车载用音频总线来构成，但是总线3也可以使用车载网络的线缆来构成。

在上述实施方式中，说明了通信数据是具有第一频带以及第二频带的结构，但通信数据也可以是具有第一频带以及第二频带以外的频带的数据结构。

在上述实施方式中，举出将控制装置1应用于车辆100的情况的示例进行了说明，但控制装置1也能够应用于车辆100以外的装置。

产业上的可利用性

本发明能够用于基于预先设定的时间分割与控制单元进行双向通信的通信控制装置。

附图标记的说明

1：控制装置

2：控制单元

40：基板

10：设备

3：总线

20：通信控制部

30：线缆

51：第一电源线

52：第二电源线

53：信号线

54：控制线

55：线组

60：元件

100：车辆。

Claims (8)

1.一种控制装置，基于预先设定的时间分割与控制单元进行双向通信，其中，具备：

多个设备，搭载在彼此不同的基板上；

通信控制部，经由总线以菊花链形式与所述控制单元连接，所述总线进行通信数据的双向通信，所述通信数据包括具有频带的数据结构，所述频带可重叠在与所述多个设备之间通信的数据；以及

线缆，连接所述多个设备中的至少一个与所述通信控制部。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述通信控制部与所述多个设备中的、通过所述线缆连接的设备以外的设备搭载在同一基板上。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述通信控制部搭载在与所述多个设备中的每一个彼此不同的基板上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中，

所述线缆被构成为具有被施加第一电位的第一电源线、被施加比所述第一电位低的第二电位的第二电源线、信号线和控制线，

所述第二电源线以覆盖由所述第一电源线、所述信号线和所述控制线构成的线组的周围的状态进行配置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，在搭载有所述设备的基板上，搭载有抑制电磁波的影响的元件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其中，所述多个设备是音响设备。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置，其中，

所述总线是车载用音频总线，

所述多个设备中的每一个设置在车辆上。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其中，所述多个设备中的每一个与所述车辆的座椅对应地设置。

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