JP2015023345A - Receiver and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルス幅変調(PWM)信号を用いた通信システム及び受信装置に関する。 The present invention relates to a communication system and a receiving apparatus using a pulse width modulation (PWM) signal.
従来、PWM信号を用いた通信(即ちPWM通信)により、ノード間でデータ通信を行う通信システムが知られている。また、車両用の通信システムとしては、複数のECU(電子制御ユニット)を高精度に連携動作させるために、各ECUにおけるタイマを同期させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、マスタECUが自己のローカルタイマ値をメッセージフレームに格納して、当該フレームをスレーブECUに送信し、スレーブECUは、受信フレームに含まれるローカルタイマ値に基づき、自己のローカルタイマ値を更新する。 Conventionally, a communication system that performs data communication between nodes by communication using a PWM signal (that is, PWM communication) is known. In addition, as a vehicle communication system, a technique is known in which a timer in each ECU is synchronized in order to cause a plurality of ECUs (electronic control units) to cooperate with each other with high accuracy (see, for example, Patent Document 1). According to this technique, the master ECU stores its own local timer value in the message frame, and transmits the frame to the slave ECU. The slave ECU determines its own local timer value based on the local timer value included in the received frame. Update the value.
ところで、高精度な時刻のカウント動作(刻時動作)が要求されるデバイスには、水晶発振子等の高精度発振子が設けられる。しかしながら、ノード間において互いに誤差の少ない時刻を共有するために、各ノードに高精度発振子を設けると、通信システムの構築コストが上昇する。 By the way, a high-precision oscillator such as a crystal oscillator is provided in a device that requires a high-precision time counting operation (clocking operation). However, if a high-precision oscillator is provided at each node in order to share a time with little error between nodes, the construction cost of the communication system increases.
本発明は、全ノードに高精度発振子を設けなくとも、ノード間において互いに誤差の少ない正確な時刻を共有可能な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technology that can share accurate time with little error between nodes without providing a high-precision oscillator at all nodes.
本発明の受信装置は、送信装置からのPWM(パルス幅変調)信号を受信可能な受信装置であって、受信ユニットと、生成ユニットと、処理ユニットとを備える。送信装置は、周期的なPWM信号を通信路に出力する。具体的には、送信データに対応したパルス幅変調を加えたPWM信号を出力する。 A receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus capable of receiving a PWM (pulse width modulation) signal from a transmitting apparatus, and includes a receiving unit, a generating unit, and a processing unit. The transmission device outputs a periodic PWM signal to the communication path. Specifically, a PWM signal to which pulse width modulation corresponding to transmission data is added is output.
受信ユニットは、この送信装置から出力されるPWM信号を、通信路を介して受信し復調する。処理ユニットは、受信ユニットがPWM信号を復調して得た送信装置からの送信データに基づく処理を実行する。 The receiving unit receives and demodulates the PWM signal output from the transmitting device via the communication path. The processing unit executes processing based on transmission data from the transmission device obtained by the receiving unit demodulating the PWM signal.
生成ユニットは、通信路から入力されるPWM信号の特定エッジを検出し、特定エッジの検出周期に対応した基準クロック信号を生成する。処理ユニットは、生成ユニットにより生成された基準クロック信号に基づき動作して刻時する一方、上記送信データに基づく処理の一つとして、送信データに含まれる時刻情報に基づき、自己が刻時する時刻を補正する処理を実行する。 The generation unit detects a specific edge of the PWM signal input from the communication path, and generates a reference clock signal corresponding to the detection cycle of the specific edge. The processing unit operates and clocks based on the reference clock signal generated by the generating unit, while as one of the processes based on the transmission data, the time at which the processing unit clocks based on the time information included in the transmission data. Execute the process to correct.
本発明によれば、処理ユニットが、送信装置からのPWM信号に基づいて生成された基準クロック信号に基づき刻時する。送信装置からのPWM信号は、送信装置の時間軸に従う周期を有する。従って、この受信装置によれば、上記基準クロック信号に基づく刻時動作によって、上記PWM信号の周期に対応する時間精度で、送信装置と同期した刻時動作を行うことができる。 According to the present invention, the processing unit clocks based on the reference clock signal generated based on the PWM signal from the transmitting device. The PWM signal from the transmission device has a period according to the time axis of the transmission device. Therefore, according to this receiving apparatus, the clocking operation based on the reference clock signal can perform the clocking operation synchronized with the transmission apparatus with a time accuracy corresponding to the period of the PWM signal.
但し、このような時間精度の刻時動作だけでは、長い時間が経過すると、受信装置が刻時する時刻の送信装置に対する誤差が広がる。そこで、本発明では、送信装置の時刻情報を、受信装置が受信し、この受信した時刻情報に基づき、時刻補正を行う。 However, with such a time-accurate clock operation alone, when a long time elapses, an error in the time when the receiver clocks the transmitter increases. Therefore, in the present invention, the time information of the transmission device is received by the reception device, and time correction is performed based on the received time information.
本発明によれば、PWM信号に基づいた刻時動作の補正(クロック誤差補正)に加えて、このような時刻補正を行うため、時間経過と共に徐々に大きくなる送信装置と受信装置との間における時刻の誤差を補正することができる。よって、本発明によれば、受信装置に高精度発振子を設けなくとも、一つの送信装置と一つ又は複数の受信装置と間で互いに誤差の少ない正確な時刻を共有することができ、例えば、高精度な同期動作を実現可能な通信システムを構成することができる。 According to the present invention, in addition to the correction of the clock operation based on the PWM signal (clock error correction), in order to perform such time correction, between the transmission device and the reception device that gradually increases with time, Time error can be corrected. Therefore, according to the present invention, an accurate time with little error can be shared between one transmission device and one or a plurality of reception devices without providing a high-accuracy oscillator in the reception device. Thus, a communication system capable of realizing a highly accurate synchronous operation can be configured.
付言すると、上述の技術的思想を用いて、通信システムは、次のように構成され得る。本発明の通信システムは、通信路を介して互いに接続されたマスタノード及びスレーブノードを備える。スレーブノードは、マスタノードからのPWM信号を、通信路を介して受信し復調する受信ユニットを備える。更に、スレーブノードは、通信路から入力されるPWM信号の特定エッジを検出し、特定エッジの検出周期に対応した基準クロック信号を生成する生成ユニットを備える。 In addition, using the above technical idea, the communication system can be configured as follows. The communication system of the present invention includes a master node and a slave node connected to each other via a communication path. The slave node includes a receiving unit that receives and demodulates the PWM signal from the master node via the communication path. The slave node further includes a generation unit that detects a specific edge of the PWM signal input from the communication path and generates a reference clock signal corresponding to the detection cycle of the specific edge.
このスレーブノードが備える処理ユニットは、生成ユニットにより生成された基準クロック信号に基づき動作して刻時し、受信ユニットがPWM信号を復調して得たマスタノードからの送信データに基づく処理を実行する。この処理ユニットは、送信データに基づく処理の一つとして、送信データに含まれる時刻情報に基づき、自己が刻時する時刻を補正する処理を実行する。 The processing unit included in the slave node operates and clocks based on the reference clock signal generated by the generating unit, and executes processing based on transmission data from the master node obtained by demodulating the PWM signal by the receiving unit. . As one of the processes based on the transmission data, this processing unit executes a process of correcting the time that the clock itself is based on the time information included in the transmission data.
一方、マスタノードは、発振子と、処理ユニットと、PWM信号を通信路に出力する送信ユニットとを備える。マスタノードの処理ユニットは、発振子から入力される基準クロック信号に基づき動作して刻時する一方、所定の送信条件が満足されると、自己が刻時する時刻に対応した時刻情報を格納した送信データを送信ユニットに入力する。 On the other hand, the master node includes an oscillator, a processing unit, and a transmission unit that outputs a PWM signal to the communication path. The processing unit of the master node operates based on the reference clock signal input from the oscillator and clocks it. On the other hand, when a predetermined transmission condition is satisfied, the master node processing unit stores time information corresponding to the clocking time of the master node. Input the transmission data to the transmission unit.
また、マスタノードの送信ユニットは、発振子からの上記基準クロック信号に基づいた周期的なPWM信号を生成して、PWM信号を通信路に出力し、具体的には、マスタノードの処理ユニットから入力された送信データに対応したパルス幅変調を加えたPWM信号を出力する。 Further, the transmission unit of the master node generates a periodic PWM signal based on the reference clock signal from the oscillator, and outputs the PWM signal to the communication path. Specifically, from the processing unit of the master node A PWM signal with pulse width modulation corresponding to the input transmission data is output.
この通信システムによれば、マスタノードの発振子に対応した精度で生成されたクロック成分を含むPWM信号がスレーブノードに提供されて、スレーブノードでの刻時動作に用いられる。また、発振子に対応した時間精度を有するマスタノードの時刻に基づいて、スレーブノードにおける時刻が補正される。 According to this communication system, a PWM signal including a clock component generated with accuracy corresponding to the oscillator of the master node is provided to the slave node and used for the clocking operation at the slave node. Further, the time at the slave node is corrected based on the time at the master node having time accuracy corresponding to the oscillator.
従って、スレーブノードに高精度な発振子を設けなくても、高精度な刻時動作をマスタノード及びスレーブノードの夫々で実現することができ、マスタノードとスレーブノードとの間で互いに誤差の少ない正確な時刻を共有することができる。よって、この通信システムによれば、例えば、時間的に高精度な同期動作を行うことができる。 Therefore, even if a slave node is not provided with a high-precision oscillator, a high-precision clock operation can be realized in each of the master node and the slave node, and there is little error between the master node and the slave node. Accurate time can be shared. Therefore, according to this communication system, for example, a highly accurate synchronization operation can be performed in terms of time.
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
本実施例の通信システム1は、図1に示すように、一つのマスタノード10及び複数のスレーブノード50が、共通する通信路LNにバス接続されたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
この通信システム1は、例えば、複数の制御装置の協働による車両制御を行う車載システム100(図2参照)として構成される。マスタノード10としては、周知のボデーECU110を一例に挙げることができる。ボデーECU110は、車両における各ドアのロック/アンロックや、各ドアに設けられたパワーウィンドウ装置150の開閉を統括制御する制御装置(電子制御ユニット)である。
The
一方、スレーブノード50としては、ボデーECU110からの命令に応じて窓の開閉を行うパワーウィンドウ装置150を一例に挙げることができる。図2に示す窓毎のパワーウィンドウ装置150は、PW制御装置151、及び、対応する窓を開閉するアクチュエータ153を備える。PW制御装置151は、通信路LNを介して受信したボデーECU110からの送信データに含まれる命令に応じてアクチュエータ153を制御する。
On the other hand, an example of the
このように構成される本実施例の通信システム1は、マスタノード10とスレーブノード50との間の通信をPWM通信により実現する。マスタノード10から通信路LNに対しては、所定周期TのPWM(パルス幅変調)信号が出力される。通信路LNを伝播するPWM信号は、図3に示すように、1ビットを、デューティ比の異なるレセッシブ(本実施形態では1に対応)信号又はドミナント(本実施形態では0に対応)信号で表す。
The
PWM信号の周期Tは、1ビット時間に対応し、レセッシブ信号は、図3に示すように1ビット時間の先頭から1/3時間の信号レベルがロウレベルであり、残りの2/3時間の信号レベルがハイレベルである信号である。一方、ドミナント信号は、1ビット時間の先頭から2/3時間の信号レベルがロウレベルであり、残りの1/3時間の信号レベルがハイレベルである信号である。 The period T of the PWM signal corresponds to 1 bit time. As shown in FIG. 3, the recessive signal has a low signal level of 1/3 hour from the beginning of 1 bit time, and the remaining 2/3 time signal. This is a signal whose level is high. On the other hand, the dominant signal is a signal in which the signal level for 2/3 hours from the beginning of the 1-bit time is low and the signal level for the remaining 1/3 hours is high.
本実施例の通信システム1は、レセッシブ信号とドミナント信号とが衝突すると、ドミナント信号が調停勝ちするように構成されている。即ち、レセッシブ信号がドミナント信号によって上書きされるように構成されている。
The
マスタノード10は、データ送信時、送信データに対応したパルス幅変調を加えたPWM信号(送信データに対応したレセッシブ信号及びドミナント信号の組み合わせからなるPWM信号)を通信路LNに出力し、それ以外の期間には、PWM信号として周期Tのレセッシブ信号を継続的に出力する。マスタノード10は、このようにレセッシブ信号を出力し続けることにより、クロックマスタとして機能し、バスクロック信号の再生に必要なクロック成分を含む信号を通信路LNに供給する。
At the time of data transmission, the
スレーブノード50は、PWM信号の立下りエッジを検出してバスクロック信号を再生する一方、マスタノード10により通信路LNに出力されたレセッシブ信号をドミナント信号で上書きすることにより、他のノードに対してデータ送信を行う。
The
このPWM通信に用いられるフレーム(送信データ)は、データ識別子(ID)を含むヘッダと、データ識別子によって指定されたデータが格納される可変長のレスポンスとからなる。レスポンスは、レスポンスのサイズを示すサイズ情報、及び、エラーの有無をチェックするためのCRC符号を含む。 A frame (transmission data) used for the PWM communication includes a header including a data identifier (ID) and a variable-length response in which data specified by the data identifier is stored. The response includes size information indicating the size of the response and a CRC code for checking whether there is an error.
詳述すると、マスタノード10は、図4に示すように、処理ユニットとしてのマイコン(マイクロコンピュータ)20と、送受信ユニットとしてのトランシーバ30と、水晶発振子40とを備える。
More specifically, as shown in FIG. 4, the
水晶発振子40は、マイコン20に対する基準クロック信号RCK1を生成して入力するものである。トランシーバ30は、マイコン20から入力される送信データTxDに対応した上記PWM信号を生成して通信路LNに出力する一方、通信路LNから入力されたPWM信号を復調して受信データRxDを取得しマイコン20に入力する。
The
マイコン20は、CPU21、ROM23及びRAM25を中心に構成され、更には、クロック信号源(水晶発振子40)から入力される基準クロック信号RCK1を分周/逓倍して、内部又は周辺回路に供給する回路(図示せず)を備える。マイコン20は、水晶発振子40から入力される基準クロック信号RCK1に基づき動作し、トランシーバ30に供給するクロック信号CKを発生させる。クロック信号CKは、例えば基準クロック信号RCK1を分周して生成される。
The
このマイコン20は、トランシーバ30に対するシリアル通信回路であるUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)27及びカウンタ29を更に備える。送信データTxD及び受信データRxDは、UART27を介してマイコン20とトランシーバ30との間で授受される。
The
この他、カウンタ29は、基準クロック信号RCK1又は基準クロック信号RCK1を分周/逓倍して生成されたクロック信号に基づき動作し、基準クロック信号RCK1に対応する周期で刻時動作(カウント動作)を行う。本明細書では、基準クロック信号又は基準クロック信号を分周/逓倍して生成されたクロック信号に基づいて動作するものを、単に「基準クロック信号に基づいて動作する」とも表現する。
In addition, the
マイコン20が備えるROM23には、各種プログラムが記憶されており、CPU21は、ROM23に記憶されたプログラムに基づく処理を実行する。RAM25は、CPU21による処理実行時に作業用メモリとして使用される。CPU21は、ROM23に記憶された各種プログラムに従うタスクを実行し、各タスクにて生成された送信データTxDを、トランシーバ30に入力する。
Various programs are stored in the
一方、トランシーバ30は、主回路31と、アナログ処理回路33とを備える。主回路31は、マイコン20から供給されるクロック信号CKに基づいて動作し、送信信号Txとして、このクロック信号CKに同期した周期TのPWM信号を生成し、これを、送信バッファ33Aを介して通信路LNに出力する。マイコン20から送信データTxDが入力された場合、主回路31は、送信信号Txとして、この送信データTxDに対応したパルス幅変調を加えた上記PWM信号を生成して、これを、送信バッファ33Aを介して通信路LNに出力する。
On the other hand, the
この他、主回路31は、通信路LNから受信バッファ33Bを介して入力される受信信号RxとしてのPWM信号を復調して受信データRxDを生成し、この受信データRxDを、UART27を介してマイコン20のCPU21に入力する。
In addition, the
アナログ処理回路33は、送信バッファ33A及び受信バッファ33Bを備える。送信バッファ33Aは、主回路31においてPWM符号化された送信信号TxであるPWM信号を通信路LNに出力するものである。送信バッファ33Aは、バス調停が可能となるように、例えば、周知のオープンコレクタ回路を用いて構成される。
The
受信バッファ33Bは、通信路LN上のPWM信号を取り込む回路であり、例えば、通信路LNの信号レベルが、予め設定された閾値より大きければハイレベル、閾値より小さければロウレベルを出力する周知のコンパレータによって構成される。
The
一方、スレーブノード50は、図5に示すように、処理ユニットとしてのマイコン60と、送受信ユニットとしてのトランシーバ70とを備える。スレーブノード50は、水晶発振子40を備えない点で、マスタノード10とは異なる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the
トランシーバ70は、図5に示すように、主回路71と、アナログ処理回路73と、エッジ検出回路75とを備える。アナログ処理回路73は、マスタノード10のアナログ処理回路33と同様に構成され、主回路71からの送信信号(PWM信号)Txを通信路LNに出力する送信バッファ73A、及び、通信路LN上のPWM信号を受信信号Rxとして取り込む受信バッファ73Bを備える。
As illustrated in FIG. 5, the
一方、エッジ検出回路75は、図6に示すように、受信バッファ73Bを介して入力されるPWM信号(受信信号Rx)のビット境界である立下りエッジを検出し、その検出信号を主回路71に入力するものである。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the
主回路71は、マイコン60からのクロック信号CKの入力を受けずに、PWM信号に含まれるクロック成分に基づいて動作し、マイコン60からの送信データTxDに対応するPWM信号を、送信バッファ73Aを介し通信路LNに出力する一方、通信路LNを介して受信したPWM信号を復調して受信データRxDを生成し、この受信データRxDをマイコン60に入力する。
The
この主回路71は、図5に示すようにクロック生成回路72を備える。クロック生成回路72は、エッジ検出回路75からの入力信号に基づき、PWM信号のクロック成分に同期したクロック信号を生成する。即ち、クロック生成回路72は、PWM信号の立下りエッジの検出周期に対応したバスクロック信号を生成する。主回路71は、このバスクロック信号に従って上述した変調及び復調を行う。
The
付言すると、クロック生成回路72は、立下りエッジの時間間隔を計測し、この時間間隔に対応した周期のバスクロック信号を生成する構成にされ得る。時間計測及びバスクロック信号の生成は、トランシーバ70内の図示しない簡易発振回路(リングオシレータ回路等)を用いて実現することができる。
In addition, the
また、クロック生成回路72は、このバスクロック信号をスレーブノード50のマイコン60に対する基準クロック信号RCK2として、又は、エッジ検出回路75からの入力信号に基づきバスクロック信号と同様に生成したマイコン60向けの基準クロック信号RCK2(例えば、バスクロック信号の整数倍の周波数を有する信号)を、マイコン60に入力する。
The
スレーブノード50のマイコン60は、このトランシーバ70から入力される基準クロック信号RCK2に基づいて動作する。マイコン60は、CPU61、ROM63及びRAM65を中心に構成され、クロック信号源(クロック生成回路72)から入力される基準クロック信号RCK2を分周/逓倍して、内部又は周辺回路に供給する回路(図示せず)を備える。
The
マイコン60は、更に、UART67及びカウンタ69を備える。マイコン60は、マスタノード10と同様、UART67を介して、送信データTxDをトランシーバ70に入力し、受信データRxDをトランシーバ70から取得する。
The
この他、カウンタ69は、PWM信号のクロック成分から生成された上記基準クロック信号RCK2に基づき動作し刻時動作を行うものである。この刻時動作によって、スレーブノード50のカウンタ69は、PWM信号の周期Tに対応した時間精度で、マスタノード10のカウンタ29の刻時動作に同期した刻時動作を行う。
In addition, the
また、マイコン60が備えるROM63には、各種プログラムが記憶されており、CPU61は、ROM63に記憶されたプログラムに基づく処理を実行する。RAM65は、CPU61による処理実行時に作業用メモリとして使用される。CPU61は、各種プログラムに従うタスクを実行し、各タスクでは、例えば、マスタノード10からの受信データRxDに基づいた処理を実行する。
Various programs are stored in the
例えば、PW制御装置151のCPU61は、ボデーECU110から窓の開放を命令するデータを受信すると、このデータに従ってアクチュエータ153を制御し、窓を開放する。例えば、PW制御装置151のCPU61は、マスタノード10から窓を開けるべき時刻を指定するデータを受信すると、カウンタ69から特定される現在時刻が、指定された時刻に一致したことを条件に、アクチュエータ153を制御し窓を開放する。
For example, when the
ところで、このような時刻指定によって窓の開閉制御を行う車載システム100では、各PW制御装置151が互いに同じ時刻を共有していないと、ボデーECU110から各PW制御装置151に対して同一時刻に窓を開閉するように命令した場合でも、異なるタイミングで各窓が開閉されてしまい、車両乗員に不快感を及ぼす可能性がある。
By the way, in the in-
本実施例の通信システム1では、このような同期動作の精度が低いことによる問題の発生を抑えるために、各スレーブノード50が、PWM信号のクロック成分に基づき、マスタノード10とのクロック誤差を抑えて高精度に刻時動作を行う。更に、マスタノード10から受信したデータに含まれるマスタノード10の時刻情報に基づき、自己が刻時する時刻を補正する。
In the
本実施例によれば、このクロック誤差補正及び時刻補正により、ノード10,50間で互いに誤差の少ない時刻を共有し、ノード10,50間で高精度な同期動作を実現できるようにする。これにより、例えば、異なるタイミングで各窓が開閉されてしまうのを抑え、車両乗員に不快感が生じないようにする。
According to the present embodiment, the clock error correction and the time correction share a time with little error between the
ここで、時刻補正のために、マスタノード10及びスレーブノード50が実行する処理について、図7を用いて説明する。マスタノード10のCPU21は、図7左領域に示すフローチャートに従う時刻送信処理を繰り返し実行する。
Here, processing executed by the
時刻送信処理によれば、マスタノード10のCPU21は、時刻データの送信タイミングが到来するまで待機し(S110)、時刻データの送信タイミングが到来すると、当該時刻データとして、レスポンスに、カウンタ29から特定される現在時刻を表す時刻情報(例えばカウンタ29のカウント値)を格納した送信データであって、上記時刻情報に対応するデータ識別子を記述した送信データを生成する。そして、この送信データをトランシーバ30に入力することにより、時刻情報を含む送信データ(時刻データ)を、PWM信号として通信路LNに出力する(S120)。
According to the time transmission process, the CPU 21 of the
送信タイミングが到来したか否かは、例えば、時刻データの前回送信時からの経過時間に基づき判断することができる。経過時間が予め定められた時間に到達する度に、時刻データを送信(出力)するといった具合である。例えば、50マイクロ秒程度の周期T(1ビット時間)に対し、10ミリ秒程度の周期で時刻データを出力することができる。別例として、CPU21は、各種アプリケーションプログラムに基づくタスクからの要求に従って、時刻データを出力するように動作し得る。 Whether or not the transmission timing has arrived can be determined based on, for example, the elapsed time from the previous transmission of the time data. For example, time data is transmitted (output) every time the elapsed time reaches a predetermined time. For example, time data can be output with a period of about 10 milliseconds with respect to a period T (one bit time) of about 50 microseconds. As another example, the CPU 21 can operate to output time data in accordance with a request from a task based on various application programs.
マスタノード10のCPU21は、このような内容の時刻送信処理を繰り返し実行することにより、1ビット時間と比較して長い時間間隔で、カウンタ29から特定される現在時刻を表す時刻情報を格納した送信データ(時刻データ)を通信路LNに出力する。
The CPU 21 of the
一方、スレーブノード50のCPU61は、図7右領域に示すフローチャートに従う受信補正処理を繰り返し実行する。この受信補正処理によれば、CPU61は、通信路LN及びトランシーバ70を介して、時刻データを受信するまで待機する(S210)。受信データが時刻データであるか否かは、データ識別子を参照することにより判断することができる。
On the other hand, the
そして、時刻データを受信したと判断すると(S210でYes)、カウンタ69から特定される現在時刻を、上記受信した時刻データが示すマスタノード10の時刻に一致するように補正する(S220)。その後、受信補正処理を一旦終了する。
If it is determined that the time data has been received (Yes in S210), the current time specified from the
S220における補正動作は、例えば、カウンタ69のカウント値と基準値との加算値として特定される現在時刻の当該基準値を、受信データの時刻情報が示すマスタノード10の時刻に一致させる一方、カウンタ69のカウント値をゼロにリセットする動作により実現することができる。
In the correction operation in S220, for example, the reference value of the current time specified as an addition value of the count value of the
別例として、S220における補正動作は、現在時刻を表すカウンタ69のカウント値そのものを補正する動作により実現することができる。別例として、S220における補正動作は、カウンタ69をリセットせずに基準値を補正することによって、カウンタ69のカウント値と基準値との加算値として特定される現在時刻を、マスタノード10の時刻に一致させる動作により実現することができる。
As another example, the correction operation in S220 can be realized by an operation of correcting the count value itself of the
時刻補正は、必要に応じ、マスタノード10にて時刻データが生成されてから、この時刻データに基づく時刻補正がスレーブノード50にて行われるまでのタイムラグを加味して行われても良い。
The time correction may be performed in consideration of a time lag from when the time data is generated at the
スレーブノード50では、このようにしてマスタノード10から受信した時刻データに基づき、自己のカウンタ69により刻時される時刻の補正を行うことによって、図8に示すように、PWM信号のクロック成分に基づいた刻時動作だけではノード10,50間における時刻の誤差が広がる欠点を解消する。即ち、ノード10,50間で誤差の少ない時刻を共有し、高精度な同期動作を実現できるようにする。
The
このように本実施例によれば、スレーブノード50に高精度発振子(水晶発振子40)を設けなくとも、マスタノード10に高精度発振子を設ける程度で、ノード10,50間において互いに誤差の少ない正確な時刻を共有することができる。従って、例えばノード10,50間で高精度に時間同期可能な通信システム1を安価に構成することができる。
As described above, according to the present embodiment, even if the high-precision oscillator (crystal oscillator 40) is not provided in the
[他の実施例]
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採り得る。
[Other embodiments]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, It can take a various aspect.
例えば、上記実施例では、スレーブノード50が刻時する一つの時刻に注目して、この時刻をマスタノード10からの時刻データに基づき補正する例について説明したが、スレーブノード50では、カウンタ69のカウント値に基づき、基点の異なる複数の時刻(異なる時点を基準とした複数の時刻)が算出される環境が考えられる。例えば、図9に示すように、複数種類のタスクの夫々に応じた複数の時刻が刻時される環境が考えられる。
For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which attention is paid to one time that the
このような環境に対応して、マスタノード10は、データ識別子に、補正対象の時刻を指定するIDを記述し、レスポンスに、補正対象の正しい時刻情報を格納した時刻データを送信する構成にされ得る。
Corresponding to such an environment, the
一方、このような時刻データを受信するスレーブノード50は、S220において、時刻データにおけるデータ識別子にて指定された補正モードで、時刻を補正する構成にされ得る。即ち、上記複数の時刻の内、データ識別子にて指定された時刻を、受信データに含まれる時刻情報に基づいて補正する構成にされ得る。
On the other hand, the
また、データ識別子は、時刻をゼロにリセットするように命令する識別子や、時刻をレスポンスに含まれる時刻情報が示す時刻に補正するように命令する識別子など、補正方法を指定する識別子として用いられ得る。この場合、スレーブノード50は、S220において、データ識別子が表す命令に従う補正方法で、時刻を補正する構成にされ得る。
Further, the data identifier can be used as an identifier for specifying a correction method, such as an identifier for instructing to reset the time to zero or an identifier for instructing to correct the time to the time indicated by the time information included in the response. . In this case, the
この他、マイコン20,60に代えては、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)を用いることも可能である。また、上述した技術的思想は、パワーウィンドウ装置150をスレーブノード50とする車載システム100に限定されず、様々なシステムに適用することができる。
In addition, a programmable logic controller (PLC) can be used instead of the
例えば、車載システムとしては、複数の物体検知装置(レーダ装置やクリアランスソナー)に基づいて、車両周囲の状況を推定するシステムが知られている。このシステムにおいては、各物体検知装置における時刻の誤差が大きいと、各物体検知装置における物体の検知時刻に誤差が生じることから、車両周囲の状況を推定する際の推定精度が悪化する。従って、物体検知装置をスレーブノード50とし、これらの検知結果に基づき車両周囲の状況を推定する推定装置をマスタノード10とするシステムに、上述した技術的思想を適用すれば、上記状況の推定精度が向上する。
For example, as an in-vehicle system, a system that estimates a situation around a vehicle based on a plurality of object detection devices (a radar device or a clearance sonar) is known. In this system, if the time error in each object detection device is large, an error occurs in the object detection time in each object detection device, so that the estimation accuracy when estimating the situation around the vehicle deteriorates. Therefore, if the above-described technical idea is applied to a system in which the object detection device is the
上記実施例は、PWM信号のクロック成分を用いたクロック誤差補正、及び、時間データの送受信による時刻補正によって、ノード10,50間において互いに誤差の少ない正確な時刻を共有できる点で利点を有し、これによって、適切に同期動作を行うことができる点で優れている。本発明は、車両分野に限定されずに、このような特徴を活用可能な様々な分野に適用することができる。
The above-described embodiment has an advantage in that accurate time with little error can be shared between the
1…通信システム、10,50…ノード、20,60…マイコン、21,61…CPU、23,63…ROM、25,65…RAM、27,67…UART、29,69…カウンタ、30,70…トランシーバ、31,71…主回路、33,73…アナログ処理回路、33A,73A…送信バッファ、33B,73B…受信バッファ、40…水晶発振子、72…クロック生成回路、75…エッジ検出回路、100…車載システム、110…ボデーECU、150…パワーウィンドウ装置、151…PW制御装置、153…アクチュエータ、LN…通信路。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記通信路から入力される前記PWM信号の特定エッジを検出し、前記特定エッジの検出周期に対応した基準クロック信号を生成する生成ユニット(72,75)と、
前記受信ユニットが前記PWM信号を復調して得た前記送信装置からの前記送信データに基づく処理を実行する処理ユニットであって、前記生成ユニットにより生成された前記基準クロック信号に基づき動作して刻時する一方、前記送信データに基づく処理の一つとして、前記送信データに含まれる時刻情報に基づき、自己が前記刻時する時刻を補正する処理を実行する処理ユニット(60)と、
を備えることを特徴とする受信装置。 The transmission device (10) that outputs a periodic pulse width modulation (PWM) signal to a communication path, the PWM output from the transmission device that outputs the PWM signal to which pulse width modulation corresponding to transmission data is added A receiving unit (70) for receiving and demodulating a signal via the communication path;
A generation unit (72, 75) for detecting a specific edge of the PWM signal input from the communication path and generating a reference clock signal corresponding to a detection cycle of the specific edge;
A processing unit that executes processing based on the transmission data from the transmission device obtained by demodulating the PWM signal by the reception unit, and operates based on the reference clock signal generated by the generation unit. On the other hand, as one of the processes based on the transmission data, a processing unit (60) that executes a process of correcting the time of the clock based on time information included in the transmission data;
A receiving apparatus comprising:
前記処理ユニットは、前記送信データに含まれる前記データ識別子及び前記時刻情報に基づき、前記データ識別子に対応する補正モードで、前記時刻を補正すること
を特徴とする請求項1記載の受信装置。 The transmission data including the time information further includes a data identifier,
The receiving device according to claim 1, wherein the processing unit corrects the time in a correction mode corresponding to the data identifier based on the data identifier and the time information included in the transmission data.
前記処理ユニットは、種類の異なる複数の時刻を刻時する一方、前記送信データに含まれる前記データ識別子及び前記時刻情報に基づき、前記複数の時刻の内、前記データ識別子に対応する前記時刻を補正すること
を特徴とする請求項1記載の受信装置。 The transmission data including the time information further includes a data identifier,
The processing unit clocks a plurality of different types of time, and corrects the time corresponding to the data identifier among the plurality of times based on the data identifier and the time information included in the transmission data. The receiving apparatus according to claim 1, wherein:
を備え、
前記マスタノードは、
発振子(40)と、
処理ユニット(20)と、
パルス幅変調(PWM)信号を前記通信路に出力する送信ユニットであって、前記処理ユニットから入力された送信データに対応したパルス幅変調を加えた前記PWM信号を出力する送信ユニット(30)と、
を備え、
前記処理ユニットが、前記発振子から入力される第一の基準クロック信号に基づき動作して刻時する一方、所定の送信条件が満足されると、自己が前記刻時する時刻に対応した時刻情報を格納した前記送信データを前記送信ユニットに入力し、
前記送信ユニットが、前記第一の基準クロック信号に基づく周期的な前記PWM信号を生成して、前記PWM信号を前記通信路に出力する
構成にされ、
前記スレーブノードは、
前記マスタノードからの前記PWM信号を、前記通信路を介して受信し復調する受信ユニット(70)と、
前記通信路から入力される前記PWM信号の特定エッジを検出し、前記特定エッジの検出周期に対応した第二の基準クロック信号を生成する生成ユニット(72,75)と、
前記受信ユニットが前記PWM信号を復調して得た前記マスタノードからの前記送信データに基づく処理を実行する処理ユニットであって、前記生成ユニットにより生成された前記第二の基準クロック信号に基づき動作して刻時する一方、前記送信データに基づく処理の一つとして、前記送信データに含まれる前記時刻情報に基づき、自己が前記刻時する時刻を補正する処理を実行する処理ユニット(60)と、
を備えること
を特徴とする通信システム。 Master node (10) and slave node (50) connected to each other via a communication path
With
The master node is
An oscillator (40);
A processing unit (20);
A transmission unit (30) for outputting a pulse width modulation (PWM) signal to the communication path, and outputting the PWM signal obtained by applying pulse width modulation corresponding to transmission data inputted from the processing unit; ,
With
While the processing unit operates based on the first reference clock signal input from the oscillator and clocks, when a predetermined transmission condition is satisfied, time information corresponding to the clocking time of the processing unit itself Input the transmission data stored in the transmission unit,
The transmission unit generates the periodic PWM signal based on the first reference clock signal and outputs the PWM signal to the communication path;
The slave node is
A receiving unit (70) for receiving and demodulating the PWM signal from the master node via the communication path;
A generation unit (72, 75) for detecting a specific edge of the PWM signal input from the communication path and generating a second reference clock signal corresponding to a detection period of the specific edge;
A processing unit that executes processing based on the transmission data from the master node obtained by demodulating the PWM signal by the receiving unit, and operates based on the second reference clock signal generated by the generating unit On the other hand, as one of the processes based on the transmission data, a processing unit (60) for executing a process of correcting the clocking time based on the time information included in the transmission data, ,
A communication system characterized by comprising:
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DE102019200278A1 (en) | 2018-01-17 | 2019-07-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Master control device and this connecting synchronous communication system |
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JP2013062724A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Denso Corp | Transceiver |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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