JP2004172979A - Method of driving can driver and drive control method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のCANバスにそれぞれ接続される複数のCANドライバを介してインテリジェント端末間の通信を行うCAN通信システムにおけるCANドライバの駆動方法および駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コントローラ・エリア・ネットワーク(略称CAN)は、インテリジェント端末間をネットワーク化して接続することに適するシリアル・バス・システムである。CANにおける前記インテリジェント端末間の通信(以後、CAN通信と呼ぶ)では、加入者または設定局などのアドレス指定が存在しないけれども、優先順位の付与されたメッセージが伝送される。メッセージに優先順位を付与して伝送することによって、CANバス上の複数のメッセージ伝送に関する衝突の問題解決が容易になるので、前述のようにCANは前記インテリジェント端末間をネットワーク化して接続するのに好適に用いられる。
【0003】
図7は、従来のCAN通信システム1の構成を簡略化して示す系統図である。図7では、自動車などの車両に搭載され、たとえばエンジンの出力制御などに用いられる電子制御ユニット(略称ECU)2と、他の制御用ECUまたはセンサなどとの間でCANを構成し、CAN通信を行う場合について例示する。
【0004】
ECU2には、2つの第1および第2CANバス3,4が、2つの第1および第2CANドライバ5,6を介してそれぞれ接続される。ECU2は、通信信号の発振源でありまたCANバスを通じて受信する他のECUやセンサからの信号に応答して制御動作を実行する中央処理装置7(略称CPU)と、たとえば蓄電池などの電源からの出力を電力供給する電源ラインであるVCC8と、ゲートがCPU7に接続される第1〜第4MOSFET9,10,11,12(MetalO xide Semiconductor Field Effect Transistor)とを含む。
【0005】
4つのMOSFET9,10,11,12のうち、第1および第3MOSFET9,11は、ドレインが前記電源ラインであるVCC8に接続され、ソースが第1および第2CANバス3,4にそれぞれ接続される。一方第2および第4MOSFET10,12は、ドレインが第1および第2CANバス3,4にそれぞれ接続され、ソースがそれぞれ接地される。
【0006】
第1〜第4MOSFET9,10,11,12は、CPU7からゲートに電圧が印加された場合にのみ、ドレインとソースとの間に電流が流れるスイッチングトランジスタとして作用する。すなわち、ゲートに電圧が印加されると、第1および第3MOSFET9,11では、VCC8から第1および第2CANバス3,4へとそれぞれ電流が流れ、第2および第4MOSFET10,12では、第1および第2CANバス3,4からグランドへとそれぞれ電流が流れて回路が形成される。ゲートに電圧が印加されないときには、第1〜第4MOSFET9,10,11,12によって電流は遮断される。
【0007】
このようにCPU7によるMOSFET9,10,11,12のゲートに対する電圧印加の制御によって、VCC8からの電力供給をMOSFET9,10,11,12でON/OFFする。このON/OFF信号がCANドライバ5,6に入力され、CANドライバ5,6を介して通信信号としてCANバス3,4に送信される。
【0008】
第1および第2CANバス3,4は、同一に構成されるので、以下第1CANバス3を代表として構成を説明する。第1CANバス3は、バスH13と、バスL14と、バスH13とバスL14とを接続する2つの終端抵抗15とを含む。第1CANバス3は、バスH13とバスL14との電圧レベルを変化させることによって通信信号を受信側の端末へ送信する。バスH13とバスL14との電圧レベルが等しい状態をパッシブと呼び、バスH13の電圧レベルがバスL14の電圧レベルよりも高い状態をドミナントと呼ぶ。前述のようにCPU7からMOSFET9,10のゲートに印加する電圧制御によって、CANバス3にドミナントとパッシブとを形成する。
【0009】
CPU7からMOSFET9,10のゲートに電圧が印加され、VCC8から第1MOSFET9、第1CANドライバ5を介して第1CANバス3、第2MOSFET10に至る回路が形成されるとき、バスH13にはたとえば3〜5Vの電圧が印加されて前記回路に電流が流れる。第1CANバス3のたとえば60Ω程度の抵抗値に構成される終端抵抗15に電流が流れることによって、電圧降下が生じてバスH13の方がバスL14よりも電圧の高い状態であるドミナントが形成される。このドミナントの状態では、前記回路に約80mA程度の電流が流れるけれども、この電流は電源ラインであるVCC8を含むECU2に対してノイズとして作用する。前述のように第2CANバス4は、第1CANバス3と同一に構成され、パッシブとドミナントとの形成による通信も同様にして実行される。
【0010】
図8は、第1および第2CANバス3,4におけるパッシブおよびドミナント形成に係るタイミングチャートである。CAN通信システム1のように2つのCANバス3,4を備える場合、各CANバスにおいて形成されるドミナントとパッシブとのタイミングが、図8に示すように往々にして重なることがある。
【0011】
前述のようにCANバスがパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに電位変化するとき、回路に流れる電流は、ECU2に対してノイズとして作用するので、2つのCANバス3,4における電位変化のタイミングが重畳すると、それぞれのCANバス3,4に流れる電流がともにノイズとして作用する。したがって、ECU2に対するノイズ電流は、両方の和たとえば1つのCANバスにおけるノイズ電流が前述の80mAであるとすると、2倍の160mAになる。さらに多くのCANバス、たとえばECUがn個のCANバスを備え、n個のCANバスにおける電位変化のタイミングが重畳すると、80mA×nのノイズ電流が、ECUのCAN通信に対して悪影響を及ぼすことになる。
【0012】
従来直流電源に複数の直流電源回路の接続される、たとえば定電圧発生装置などの直流電源装置では、それぞれの直流電源回路に備わるスイッチングトランジスタのスイッチング動作を互いにずらすことによって、直流電源装置の入力リップル電流を小さくし、ノイズを低減することが行われている(たとえば、特許文献1参照)。
【0013】
【特許文献1】
特開平5−103465号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、CAN通信システムにおいて、通信信号を形成する電圧レベルの変化が、複数のCANバスで重畳することに基因するノイズ電流の悪影響について触れられたものは無く、また前述のノイズ電流を抑制する技術も未だ明らかにされてはいない。
【0015】
本発明の目的は、複数のCANバスを備えるCAN通信システムにおいて、ノイズ電流の影響を軽減することのできるCANドライバの駆動方法および駆動制御装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のCANバスにそれぞれ接続される複数のCANドライバを介して通信を行うCAN通信システムにおけるCANドライバの駆動方法であって、
前記複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号を検出し、検出出力に基づいて、前記1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングと、前記1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングとをずらせるようにCANドライバを駆動することを特徴とするCANドライバの駆動方法である。
【0017】
本発明に従えば、複数のCANバスにそれぞれ接続される複数のCANドライバを介して通信を行うCAN通信システムにおいて、複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングと、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングとを、ずらせるようにCANドライバが駆動される。このことによって、複数のCANドライバのそれぞれに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングが重畳することを防止できる。したがって、それぞれのCANバスにおける電位変化に際して発生するノイズ電流が、加算されてCAN通信システムに影響を及ぼすことが防止され、個々のCANバスにおける電位変化に際して発生するノイズ電流分の影響にとどめることができるので、ノイズ電流の悪影響を軽減することが可能になる。
【0018】
また本発明は、前記1つのCANドライバに入力される信号の検出出力に基づいてパルス信号を発振し、
前記1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングに対して、前記1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングを、前記パルス信号のパルス幅に相当する時間だけ遅延させることによってずらせることを特徴とする。
【0019】
本発明に従えば、複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングと、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングとのずれは、1つのCANドライバに入力される信号の検出出力に基づいて発振されるパルス信号のパルス幅に相当する時間だけ、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号を遅延させることによって実現される。このように、CANドライバに入力される信号の検出出力に基づいて発振されるパルス信号を利用するという簡単な方法で複数のCANドライバのそれぞれに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングの重畳を防止し、ノイズ電流の悪影響を軽減することができる。
【0020】
また本発明は、前記CANドライバが少なくとも3つ以上備わるとき、
前記パルス信号のパルス幅は、
前記パルス信号に基づいて、入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングの定められるCANドライバ毎に異なるように設定されることを特徴とする。
【0021】
本発明に従えば、CANドライバが少なくとも3つ以上備わるとき、パルス信号のパルス幅は、パルス信号に基づいて、入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングの定められるCANドライバ毎に異なるように設定される。このように、1つのCANドライバに接続されるCANバスの電位変化のタイミングに対して、残余の2つ以上のCANドライバに接続されるCANバスの電位変化のタイミングがともに重畳することがないように、CANドライバ毎にパルス信号のパルス幅を異なるように設定するという簡易な方法によって、複数のCANバスにおける電位変化のタイミングが重畳することを容易に防止できる。
【0022】
また本発明は、複数のCANバスにそれぞれ接続される複数のCANドライバを介して通信を行うCAN通信システムにおけるCANドライバの駆動制御装置であって、
前記複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号を検出し、検出出力に基づいてパルス信号を発振するパルス発振手段と、
前記1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングに対して、自装置に入力される信号のパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングを、前記パルス信号のパルス幅に相当する時間だけ遅延させるように制御する制御手段とを含むことを特徴とするCANドライバの駆動制御装置である。
【0023】
本発明に従えば、複数のCANバスにそれぞれ接続される複数のCANドライバを介して通信を行うCAN通信システムにおいて、複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングと、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングとを、ずらせるようにCANドライバの駆動を制御することのできるCANドライバ駆動制御装置が実現される。このようなCANドライバ駆動制御装置を備えるCAN通信システムでは、複数のCANドライバのそれぞれに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングの重畳が防止され、ノイズ電流の悪影響が軽減される。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態であるCANドライバ駆動制御装置21を備えるCAN通信システム20の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態のCAN通信システム20は、たとえば自動車に搭載されるECU22と、同じ自動車に搭載される他のECUやセンサなどとの間でCAN通信を行うシステムについて例示する。
【0025】
ECU22には、2つの第1および第2CANドライバ23,24を介して2つの第1および第2CANバス25,26がそれぞれ接続される。このようにCAN通信システム20は、2つの通信チャンネルを有する。ECU22は、通信信号の発振源でありまた第1および第2CANバス25,26を通じて受信する他のECUやセンサからの信号に応答して制御動作を実行するCPU27を備えるたとえばマイクロコンピュータと、CPU27からの出力に応答して第1および第2CANドライバ23,24の駆動を制御する2つのCANドライバ駆動制御装置21とを含む。なおCANドライバ駆動制御装置21は、第1および第2CANドライバ23,24それぞれの駆動を制御するべく2つ設けられるので、第1CANドライバ23を駆動制御するものを第1CANドライバ駆動制御装置21a(図中ではCANコントローラ1と表記)と呼び、第2CANドライバ24を駆動制御するものを第2CANドライバ駆動制御装置21b(図中ではCANコントローラ2と表記)と呼ぶ。
【0026】
第1CANドライバ駆動制御装置21aと第2CANドライバ駆動制御装置21bとは、同一に構成されるので、ここでは第2CANドライバ駆動制御装置21bを代表として説明する。第2CANドライバ駆動制御装置21bは、第1CANドライバ駆動制御装置21aから出力されて第1CANドライバ23に入力される信号TX1を検出し、検出出力である信号TX1に基づいてパルス信号を発振するパルス発振手段であるワンショットパルス発振器28と、第1CANドライバ24に入力される信号TX1がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに電位変化するタイミングに対して、第2CANドライバに入力される信号TX2がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに電位変化するタイミングを、ワンショットパルス発振器28から発振されるパルス信号のパルス幅に相当する時間だけ遅延させるように制御する制御手段である遅延回路29とを含む。なお第1および第2CANドライバ駆動制御装置21a,21bにそれぞれ備わるワンショットパルス発振器28および遅延回路29を個々に表す場合、第1には添字aを付し、第2には添字bを付す。
【0027】
第1CANドライバ駆動制御装置21aは、ワンショットパルス発振器28aが、第2CANドライバ駆動制御装置21bから出力されて第2CANドライバ24に入力される信号TX2を検出し、検出出力である信号TX2に基づいてパルス信号を発振することを除いて、第2CANドライバ駆動制御装置21bと同一に構成される。なお第1CANドライバ23から第1CANドライバ駆動制御装置21aに入力される信号RX1、および第2CANドライバ24から第2CANドライバ駆動制御装置21bに入力される信号RX2は、第1および第2CANバス23,24を通じてそれぞれ受信される信号を表す。
【0028】
図2は、ECU22内各部の信号およびCANドライバ駆動制御装置21から出力される信号のタイミングチャートである。本明細書では、先にCANバス25,26における電位の高い状態をドミナントと呼び、電位の低い状態をパッシブと呼んだのと同様に、ECU22内各部の信号およびCANドライバ駆動制御装置21から出力される信号についても、信号波形の電位が高い状態をドミナントと呼び、電位が低い状態をパッシブと呼ぶ。また図2中および後述の図中に示す各部A〜Cを指示する参照符号は、その指示部における信号を表す符号としても用いられる。
【0029】
CPU27から第1CANドライバ駆動制御装置21aに入力されるA部のドミナントからパッシブへの立上り信号に対して、CPU27から第2CANドライバ駆動制御装置21bに入力されるB部のドミナントからパッシブへの立上り信号は、CPU27におけるごくわずかの動作時間t3だけ、遅延して発振される。したがって、CPU27から第1CANドライバ駆動制御装置21aに対して前記立上り信号が入力された時点においては、第2CANドライバ駆動制御装置21bにはパッシブの信号が入力されているので、ワンショットパルス発振器28aは、パッシブの信号を検出するのみである。ワンショットパルス発振器28aがパッシブの信号を検出している状態では、ワンショットパルス発振器28aはパルスを発振せず、遅延回路29bは遅延動作を実行しないように設定されるので、第1CANドライバ駆動制御装置21aから第1CANドライバ23に向けて出力される信号TX1は、先のA部における信号と同一である。
【0030】
一方、第2CANドライバ駆動制御装置21bでは、B部のCPU27から第2CANドライバ駆動制御装置21bに前記立上り信号が入力される前に、すでに第1CANドライバ駆動制御装置21aに前記立上り信号が入力されているので、ワンショットパルス発振器28bが第1CANドライバ駆動制御装置21aに入力されるA部の信号におけるドミナント/パッシブ変化の立上りおよび立下り信号を検出し、検出結果に応じてパルス信号を発振する。遅延回路29bは、ワンショットパルス発振器28bから発振されるパルス信号の予め設定されるパルス幅に相当する時間だけ、B部に入力される信号を遅延させた信号TX2として第2CANドライバ24へ出力し、第2CANドライバ24を駆動させる。
【0031】
図3は遅延回路29を簡略化して示す回路図であり、図4は遅延回路29の各部における信号のタイミングチャートである。図3および図4を参照して、本発明の実施の態様であるCANドライバの駆動方法について説明する。制御手段である遅延回路29は、クロック31と、フリップフロップ32と、反転回路33と、第1AND回路34(図3中ではAND1と表記)と、第2AND回路35(図3中ではAND2と表記)と、OR回路36とを含んで構成される。図3に示す回路中の各部S1〜S5を指示する参照符号は、その指示部位における信号を表す符号としても用いられる。
【0032】
図4に示す信号Bについては、厳密には前述の図2に示す信号Aに対して遅延時間t3を有するけれども、遅延時間t3が短い時間であるので、タイミングチャート上では遅延時間t3を無視して、信号Aと同一のタイミングで表す。
【0033】
信号Bにおいて、パッシブからドミナントに立上る時刻をtaとし、ドミナントからパッシブに立下る時刻をtcとする。前述のようにワンショットパルス発振器28bは、信号Bと同一のタイミングを有する信号Aの立上り時刻taおよび立下り時刻tcを検出してパルス信号Cを発振する。このパルス信号Cのパルス幅に相当する時間t1は、予め所望の値に設定される。
【0034】
遅延回路29のフリップフロップ32は、クロック31によって検出されるパルス信号Cの立下り時刻tb(=ta+t1)およびtd(=tc+t1)に応答し、立下りが検出された時刻tb,tdにおいてフリップフロップ32の端子Dに入力されている信号Bのデータを記憶し、立下りを検出した時点において記憶されたデータをフリップフロップ32のもう一つの端子Qから信号S1として出力するように構成される記憶素子である。
【0035】
第1AND回路34は、信号S1とパルス信号Cとを比較し、両方の信号がドミナント同志およびパッシブ同志で一致する場合には一致する信号となるように、また両者の信号がドミナントとパッシブとで不一致の場合には、パッシブとなるように信号S2を出力する。反転回路33は、パルス信号Cのドミナントとパッシブとを反転させた信号S3を第2AND回路35へ入力する。第2AND回路35の動作は、第1AND回路34と同様であり、信号Bと前記反転信号S3とを比較し、両方が一致する場合には一致する信号となるように、また両者の信号が不一致の場合には、パッシブとなるように信号S4を出力する。
【0036】
OR回路35は、信号S2と信号S4とを比較し、少なくともいずれか一方の信号がドミナントであるときには、ドミナントとなるように、また両方の信号がともにパッシブであるときには、パッシブとなるように信号S5を出力する。ここで信号S5は、第2CANドライバ駆動制御装置21bから第2CANドライバ24に対して出力される信号TX2である。
【0037】
このように第2CANドライバ駆動制御装置21bは、CPU27から入力される信号Bを、第1CANドライバ駆動制御装置21aから第1CANドライバ23に対して出力される信号TX1(=信号A)のタイミングに対して、ワンショットパルス発振器28bが発振するパルス信号のパルス幅に相当する時間t1だけ遅延させた信号TX2として、第2CANドライバ24に対して出力することができる。
【0038】
図5は、CAN通信システム20の第1および第2CANバス25,26における電位変化形成のタイミングチャートである。図5には、第1および第2CANドライバ駆動制御装置21a,21bから出力される信号TX1,TX2に応答して第1および第2CANドライバ23,24の駆動が制御され、第1および第2CANバス25,26に形成されるパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブへの電位変化のタイミングチャートが示される。
【0039】
前述のように第2CANドライバ駆動制御装置21bから第2CANドライバ24に対して出力される信号TX2のタイミングは、第1CANドライバ駆動制御装置21aから第1CANドライバ23に対して出力される信号TX1のタイミングに対して、ワンショットパルス発振器28bから発振されるパルス信号のパルス幅に相当する時間t1だけ遅延される。このことによって、第1CANバス25に形成されるパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブへの電位変化に対して、第2CANバス26に形成されるパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブへの電位変化のタイミングを、前述の時間t1ずつずらせることができる。
【0040】
図6は、CANドライバおよびCANバスをそれぞれ3つ備えるCAN通信システムにおける信号のタイミングチャートである。図6を参照して本発明のもう一つの実施の態様であるCANドライバの駆動方法について説明する。
【0041】
図6では、図示を省略するCANドライバおよびCANバスをそれぞれ3つ備えるCAN通信システムにおいて、第1〜第3CANドライバ駆動装置から第1〜第3CANドライバに対してそれぞれ入力される信号と、第2および第3CANドライバ駆動装置にそれぞれ備わるワンショットパルス発振器(図6中では、パルス発振器2,3として表記)からそれぞれ発振されるパルス信号とのタイミングチャートを示す。
【0042】
ここで注目すべきは、第3CANドライバ駆動制御装置に備わるワンショットパルス発振器が発振するパルス信号のパルス幅:時間t2が、第2CANドライバ駆動制御装置に備わるワンショットパルス発振器が発振するパルス信号のパルス幅:時間t1よりも長く(t2>t1)なるように設定されることである。
【0043】
このように第2および第3CANドライバ駆動制御装置に備わるワンショットパルス発振器の発振するパルス信号のパルス幅が、第2および第3CANドライバ駆動制御装置にそれぞれ接続される第2CANドライバと第3CANドライバとで異なるように設定することによって、第1CANドライバに入力される信号のドミナント/パッシブ変化のタイミングに対して、第2CANドライバに入力される信号のドミナント/パッシブ変化のタイミングがずれる時間と、第3CANドライバに入力される信号のドミナント/パッシブ変化のタイミングがずれる時間とを異なるようにすることができる。すなわち3つの第1〜第3CANドライバに入力される信号のドミナント/パッシブ変化のタイミングを、互いにずらせて重畳することがないようにできる。
【0044】
以上述べたように本発明の実施の形態では、CAN通信システムを構成するインテリジェント端末を備える装置は、電子制御ユニット(ECU)であるけれども、これに限定されることなく、その他の各種産業機器であってもよい。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のCANバスにそれぞれ接続される複数のCANドライバを介して通信を行うCAN通信システムにおいて、複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングと、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングとを、ずらせるようにCANドライバが駆動される。このことによって、複数のCANドライバのそれぞれに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングが重畳することを防止できる。したがって、それぞれのCANバスにおける電位変化に際して発生するノイズ電流が、加算されてCAN通信システムに影響を及ぼすことが防止され、個々のCANバスにおける電位変化に際して発生するノイズ電流分の影響にとどめることができるので、ノイズ電流の悪影響を軽減することが可能になる。
【0046】
また本発明によれば、複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングと、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングとのずれは、1つのCANドライバに入力される信号の検出出力に基づいて発振されるパルス信号のパルス幅に相当する時間だけ、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号を遅延させることによって実現される。このように、CANドライバに入力される信号の検出出力に基づいて発振されるパルス信号を利用するという簡単な方法で複数のCANドライバのそれぞれに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングの重畳を防止し、ノイズ電流の悪影響を軽減することができる。
【0047】
また本発明によれば、CANドライバが少なくとも3つ以上備わるとき、パルス信号のパルス幅は、パルス信号に基づいて、入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングの定められるCANドライバ毎に異なるように設定される。このように、1つのCANドライバに接続されるCANバスの電位変化のタイミングに対して、残余の2つ以上のCANドライバに接続されるCANバスの電位変化のタイミングがともに重畳することがないように、CANドライバ毎にパルス信号のパルス幅を異なるように設定するという簡易な方法によって、複数のCANバスにおける電位変化のタイミングが重畳することを容易に防止できる。
【0048】
また本発明によれば、複数のCANバスにそれぞれ接続される複数のCANドライバを介して通信を行うCAN通信システムにおいて、複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングと、1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングとを、ずらせるようにCANドライバの駆動を制御することのできるCANドライバ駆動制御装置が実現される。このようなCANドライバ駆動制御装置を備えるCAN通信システムでは、複数のCANドライバのそれぞれに接続されるCANバスに形成される電位変化のタイミングの重畳が防止され、ノイズ電流の悪影響が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態であるCANドライバ駆動制御装置21を備えるCAN通信システム20の構成を簡略化して示す系統図である。
【図2】ECU22内各部の信号およびCANドライバ駆動制御装置21から出力される信号のタイミングチャートである。
【図3】遅延回路29を簡略化して示す回路図である。
【図4】遅延回路29の各部における信号のタイミングチャートである。
【図5】CAN通信システム20の第1および第2CANバス25,26における電位変化形成のタイミングチャートである。
【図6】CANドライバおよびCANバスをそれぞれ3つ備えるCAN通信システムにおける信号のタイミングチャートである。
【図7】従来のCAN通信システム1の構成を簡略化して示す系統図である。
【図8】第1および第2CANバス3,4におけるパッシブおよびドミナント形成に係るタイミングチャートである。
【符号の説明】
20 CAN通信システム
21 CANドライバ駆動制御装置
22 ECU
23 第1CANドライバ
24 第2CANドライバ
25 第1CANバス
26 第2CANバス
27 CPU
28 ワンショットパルス発振器
29 遅延回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive method and a drive control device of a CAN driver in a CAN communication system that performs communication between intelligent terminals via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses.
[0002]
[Prior art]
A controller area network (abbreviated as CAN) is a serial bus system suitable for networking and connecting intelligent terminals. In communication between the intelligent terminals in CAN (hereinafter referred to as CAN communication), prioritized messages are transmitted even though there is no address designation of a subscriber or a setting station. By assigning priorities to the messages and transmitting them, it is easy to solve the problem of collision of transmitting a plurality of messages on the CAN bus. Therefore, as described above, the CAN is used to network and connect the intelligent terminals. It is preferably used.
[0003]
FIG. 7 is a system diagram showing a simplified configuration of a conventional
[0004]
Two first and
[0005]
Of the four
[0006]
The first to
[0007]
As described above, the power supply from the
[0008]
Since the first and
[0009]
When a voltage is applied from the CPU 7 to the gates of the
[0010]
FIG. 8 is a timing chart related to passive and dominant formation in the first and
[0011]
As described above, when the potential of the CAN bus changes from passive to dominant and from the dominant to passive, the current flowing in the circuit acts as noise on the
[0012]
Conventionally, a plurality of DC power supply circuits are connected to a DC power supply. For example, in a DC power supply such as a constant voltage generator, the switching operation of switching transistors provided in each DC power supply circuit is shifted from each other, so that the input ripple of the DC power supply is The current is reduced to reduce the noise (for example, see Patent Document 1).
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-5-103465
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the CAN communication system, there is no mention of an adverse effect of a noise current caused by a change in a voltage level forming a communication signal being superimposed on a plurality of CAN buses, and a technique for suppressing the above-described noise current. Has not yet been disclosed.
[0015]
An object of the present invention is to provide a driving method and a driving control device for a CAN driver that can reduce the influence of noise current in a CAN communication system including a plurality of CAN buses.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a method for driving a CAN driver in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses,
A signal input to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers is detected, and a signal input to the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive based on a detection output. The CAN driver is configured to drive the CAN driver so as to shift the timing at which the signal input to the CAN driver other than the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive. Is the driving method.
[0017]
According to the present invention, in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses, a signal input to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers is provided. The CAN driver shifts the timing at which the signal input to the remaining CAN driver except one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive, and the timing at which the signal changes to the remaining CAN driver except one CAN driver from passive to dominant and passive. Driven. Thus, it is possible to prevent the timing of the potential change formed on the CAN bus connected to each of the plurality of CAN drivers from overlapping. Therefore, it is possible to prevent the noise current generated at the time of the potential change in each CAN bus from being added to affect the CAN communication system, and to limit the influence of the noise current generated at the time of the potential change in each CAN bus. Therefore, it is possible to reduce the adverse effect of the noise current.
[0018]
Further, the present invention oscillates a pulse signal based on a detection output of a signal input to the one CAN driver,
With respect to the timing when the signal input to the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive, the signal input to the remaining CAN driver except for the one CAN driver is changed from passive to dominant and from dominant to passive. Is shifted by delaying by a time corresponding to the pulse width of the pulse signal.
[0019]
According to the present invention, the timing at which a signal input to one CAN driver selected from a plurality of CAN drivers changes from passive to dominant and from dominant to passive is applied to the remaining CAN drivers excluding one CAN driver. The difference between the timing at which the input signal changes from passive to dominant and the timing from dominant to passive changes by a time corresponding to the pulse width of the pulse signal oscillated based on the detection output of the signal input to one CAN driver. This is realized by delaying signals input to the remaining CAN drivers except one CAN driver. As described above, the timing of the potential change formed on the CAN bus connected to each of the plurality of CAN drivers by a simple method of using the pulse signal oscillated based on the detection output of the signal input to the CAN driver. Can be prevented and the adverse effect of the noise current can be reduced.
[0020]
In addition, the present invention provides a method wherein at least three CAN drivers are provided.
The pulse width of the pulse signal is
On the basis of the pulse signal, an input signal is set to be different for each CAN driver in which the timing of changing from passive to dominant and from dominant to passive is determined.
[0021]
According to the present invention, when at least three or more CAN drivers are provided, the pulse width of the pulse signal is determined based on the pulse signal. The CAN driver determines the timing at which the input signal changes from passive to dominant and from dominant to passive. It is set to be different every time. In this way, the timing of the potential change of the CAN bus connected to the remaining two or more CAN drivers does not overlap with the timing of the potential change of the CAN bus connected to the one CAN driver. In addition, by a simple method of setting the pulse width of the pulse signal to be different for each CAN driver, it is possible to easily prevent the timing of the potential change in a plurality of CAN buses from being superimposed.
[0022]
Further, the present invention is a drive control device for a CAN driver in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses,
Pulse oscillating means for detecting a signal input to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers and oscillating a pulse signal based on the detected output;
The timing at which the signal input to the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive changes the timing at which the signal input to the own device changes from passive to dominant and from dominant to passive. And control means for controlling so as to delay by a time corresponding to the pulse width of the CAN driver.
[0023]
According to the present invention, in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses, a CAN bus connected to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers. Controlling the driving of the CAN driver so that the timing of the potential change formed on the CAN bus is shifted from the timing of the potential change formed on the CAN bus connected to the remaining CAN drivers except for one CAN driver. A possible CAN driver drive control device is realized. In a CAN communication system including such a CAN driver drive control device, overlapping of timings of potential changes formed on the CAN bus connected to each of the plurality of CAN drivers is prevented, and adverse effects of noise current are reduced.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a simplified system diagram showing a configuration of a
[0025]
Two first and
[0026]
Since the first CAN
[0027]
In the first CAN driver
[0028]
FIG. 2 is a timing chart of signals of various parts in the
[0029]
In response to a rising signal from the dominant of the part A to the passive state input from the
[0030]
On the other hand, in the second CAN driver
[0031]
FIG. 3 is a simplified circuit diagram showing the
[0032]
Strictly speaking, the signal B shown in FIG. 4 has a delay time t3 with respect to the signal A shown in FIG. 2, but since the delay time t3 is short, the delay time t3 is ignored on the timing chart. At the same timing as the signal A.
[0033]
In the signal B, the time when the signal rises from the passive state to the dominant is represented by ta, and the time when the signal B falls from the dominant to the passive state is represented by tc. As described above, the one-
[0034]
The flip-flop 32 of the
[0035]
The first AND
[0036]
The OR
[0037]
As described above, the second CAN driver
[0038]
FIG. 5 is a timing chart of potential change formation in the first and
[0039]
As described above, the timing of the signal TX2 output from the second CAN driver
[0040]
FIG. 6 is a timing chart of signals in a CAN communication system including three CAN drivers and three CAN buses. With reference to FIG. 6, a driving method of a CAN driver according to another embodiment of the present invention will be described.
[0041]
In FIG. 6, in a CAN communication system including three CAN drivers and three CAN buses (not shown), signals input from the first to third CAN driver driving devices to the first to third CAN drivers, respectively, 7 shows a timing chart with pulse signals respectively oscillated from one-shot pulse oscillators (shown as
[0042]
It should be noted here that the pulse width: time t2 of the pulse signal oscillated by the one-shot pulse oscillator provided in the third CAN driver drive controller is equal to the pulse width of the pulse signal oscillated by the one-shot pulse oscillator provided in the second CAN driver drive controller. Pulse width: is set to be longer than time t1 (t2> t1).
[0043]
As described above, the pulse width of the pulse signal oscillated by the one-shot pulse oscillator provided in the second and third CAN driver drive control devices is determined by the second CAN driver and the third CAN driver connected to the second and third CAN driver drive control devices, respectively. , The timing of the dominant / passive change of the signal input to the second CAN driver is shifted from the timing of the dominant / passive change of the signal input to the first CAN driver, and the third CAN The time when the timing of the dominant / passive change of the signal input to the driver is shifted can be made different. That is, the timing of the dominant / passive change of the signals input to the three first to third CAN drivers can be shifted from each other so as not to be superimposed.
[0044]
As described above, in the embodiment of the present invention, the device including the intelligent terminal constituting the CAN communication system is an electronic control unit (ECU), but is not limited thereto, and may be used in various other industrial devices. There may be.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses, a signal input to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers is used. The CAN driver shifts the timing of the change from passive to dominant and from dominant to passive and the timing of the signal input to the remaining CAN drivers except one CAN driver changing from passive to dominant and dominant to passive. Driven. Thus, it is possible to prevent the timing of the potential change formed on the CAN bus connected to each of the plurality of CAN drivers from being superimposed. Therefore, it is possible to prevent the noise current generated at the time of the potential change in each CAN bus from being added to affect the CAN communication system, and to limit the influence of the noise current generated at the time of the potential change in each CAN bus. Therefore, it is possible to reduce the adverse effect of the noise current.
[0046]
Further, according to the present invention, the timing at which a signal input to one CAN driver selected from a plurality of CAN drivers changes from passive to dominant and from dominant to passive, and the remaining CAN drivers excluding one CAN driver The difference between the timing at which the signal input to the device changes from passive to dominant and from dominant to passive is the time corresponding to the pulse width of the pulse signal oscillated based on the detection output of the signal input to one CAN driver. This is realized by delaying the signals input to the remaining CAN drivers except one CAN driver. As described above, the timing of the potential change formed on the CAN bus connected to each of the plurality of CAN drivers by a simple method of using the pulse signal oscillated based on the detection output of the signal input to the CAN driver. Can be prevented and the adverse effect of the noise current can be reduced.
[0047]
Further, according to the present invention, when at least three or more CAN drivers are provided, the pulse width of the pulse signal is determined based on the pulse signal so that the timing at which the input signal changes from passive to dominant and from dominant to passive is determined. It is set differently for each driver. In this way, the timing of the potential change of the CAN bus connected to the remaining two or more CAN drivers does not overlap with the timing of the potential change of the CAN bus connected to the one CAN driver. Further, by a simple method of setting the pulse width of the pulse signal to be different for each CAN driver, it is possible to easily prevent the timing of the potential change in the plurality of CAN buses from being superimposed.
[0048]
According to the present invention, in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses, a CAN connected to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers. Controlling the driving of the CAN driver so that the timing of the potential change formed on the bus and the timing of the potential change formed on the CAN bus connected to the remaining CAN drivers except one CAN driver are shifted. A CAN driver drive control device that can be realized. In a CAN communication system including such a CAN driver drive control device, overlapping of timings of potential changes formed on the CAN bus connected to each of the plurality of CAN drivers is prevented, and adverse effects of noise current are reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a simplified configuration of a
FIG. 2 is a timing chart of signals of various parts in an
FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing a
FIG. 4 is a timing chart of signals in each section of the
FIG. 5 is a timing chart of potential change formation in first and
FIG. 6 is a timing chart of signals in a CAN communication system including three CAN drivers and three CAN buses.
FIG. 7 is a system diagram showing a simplified configuration of a conventional
FIG. 8 is a timing chart relating to passive and dominant formation in first and
[Explanation of symbols]
20 CAN communication system
21 CAN driver drive control device
22 ECU
23 1st CAN driver
24 Second CAN driver
25 1st CAN bus
26 Second CAN Bus
27 CPU
28 One-shot pulse oscillator
29 Delay circuit
Claims (4)
前記複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号を検出し、検出出力に基づいて、前記1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングと、前記1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングとをずらせるようにCANドライバを駆動することを特徴とするCANドライバの駆動方法。A method for driving a CAN driver in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses,
A signal input to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers is detected, and a signal input to the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive based on a detection output. The CAN driver is configured to drive the CAN driver so as to shift the timing at which the signal input to the CAN driver other than the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive. Drive method.
前記1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングに対して、前記1つのCANドライバを除く残余のCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングを、前記パルス信号のパルス幅に相当する時間だけ遅延させることによってずらせることを特徴とする請求項1記載のCANドライバの駆動方法。Oscillating a pulse signal based on a detection output of a signal input to the one CAN driver,
With respect to the timing when the signal input to the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive, the signal input to the remaining CAN driver except for the one CAN driver is changed from passive to dominant and from dominant to passive. 2. The method of driving a CAN driver according to claim 1, wherein the timing of changing to (1) is shifted by delaying by a time corresponding to the pulse width of the pulse signal.
前記パルス信号のパルス幅は、
前記パルス信号に基づいて、入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングの定められるCANドライバ毎に異なるように設定されることを特徴とする請求項2記載のCANドライバの駆動方法。When at least three or more CAN drivers are provided,
The pulse width of the pulse signal is
3. The driving of the CAN driver according to claim 2, wherein the input signal is set to be different for each of the CAN drivers for which the timing at which the input signal changes from passive to dominant and from dominant to passive is determined based on the pulse signal. Method.
前記複数のCANドライバのうちから選択される1つのCANドライバに入力される信号を検出し、検出出力に基づいてパルス信号を発振するパルス発振手段と、
前記1つのCANドライバに入力される信号がパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングに対して、自装置に入力される信号のパッシブからドミナントおよびドミナントからパッシブに変化するタイミングを、前記パルス信号のパルス幅に相当する時間だけ遅延させるように制御する制御手段とを含むことを特徴とするCANドライバの駆動制御装置。A drive control device for a CAN driver in a CAN communication system that performs communication via a plurality of CAN drivers respectively connected to a plurality of CAN buses,
Pulse oscillating means for detecting a signal input to one CAN driver selected from the plurality of CAN drivers and oscillating a pulse signal based on the detected output;
The timing at which the signal input to the one CAN driver changes from passive to dominant and from dominant to passive changes the timing at which the signal input to the own device changes from passive to dominant and from dominant to passive. Control means for controlling so as to delay by a time corresponding to the pulse width of the CAN driver.
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-
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- 2002-11-20 JP JP2002336792A patent/JP2004172979A/en active Pending
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