JP2019012335A - 情報設定装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の大型化やコストアップを抑えることができる情報設定装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】ID設定装置10は、ID設定対象であるECU20に設定するIDをシリアルデータで出力する出力回路14と、ECU20から設定されたIDがシリアルデータで入力される入力回路12と、出力回路14が出力したIDと入力回路12に入力されたIDとを照合する制御部13と、を備えている。そして、このシリアルデータは、ビット毎に設定データに応じたデューティ比となっている。
【選択図】図1

Description

本発明は、電子機器にID等の情報を設定する情報設定装置及び電子機器に関する。
従来から、個々の機器を識別するために電子機器にはIDが設定されることがある。例えば特許文献1には、ID設定装置が、可変抵抗の値をADコンバータにて検出し、その検出した値で制御部がIDを認識することが記載されている。
特開平7−333265号公報
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、IDのビット数が増加した場合に可変抵抗やADコンバータの数が増加することで回路規模が増大してしまい、基板の大型化やコストアップといった問題がある。
そこで、本発明は、上記のような問題点に鑑み、基板の大型化やコストアップを抑えることができる情報設定装置及び電子機器を提供することを課題とする。
上記課題を解決するためになされた発明は、設定対象に設定する情報をシリアルデータとして出力する出力部と、前記設定対象に設定された情報が当該設定対象から前記シリアルデータとして入力される入力部と、前記出力部が出力した情報と前記入力部に入力された情報とを照合する照合部と、を備えていることを特徴とする情報設定装置である。
以上説明したように本発明によれば、設定対象に設定する情報がシリアルデータとなっているので、ビット数が増加しても回路規模が増大しない。したがって、基板の大型化やコストアップを抑えることができる。
本発明の第1の実施形態にかかる情報設定装置及び電子機器の機能ブロック図である。 On_Dutyとデータの内容との対応表の例である。 図2に示した対応表により構成したシリアルデータの例である。 図1に示されたID設定装置とECUの動作のフローチャートである。 本発明の第2の実施形態にかかる情報設定装置及び電子機器の機能ブロック図である。 出力データ内容と出力値(電圧値)との対応表の例である。 図6に示した対応表により構成したアナログ情報の例である。 図5に示された制御部での出力処理と制御部での入力処理とを示した説明図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる情報設定装置及び電子機器の機能ブロック図である。
図1に示された情報設定装置としてのID設定装置10は、設定対象としてのECU(Electronic Control Unit)20に、設定する情報としてのIDを設定する装置である。ID設定装置10は、入力端子11と、入力回路12と、制御部13と、出力回路14と、出力端子15と、ID設定部16と、処理開始スイッチ17と、受信ID表示部18と、送信ID表示部19と、を有している。
入力回路12は、ECU20の出力端子25から入力端子11に入力されたシリアルデータを受信する。
制御部13は、CPU(Central Processing Unit)等を有するマイコンで構成され、処理開始スイッチ17の操作により、ID設定部16から設定する設定情報としてのIDを取得してシリアルデータに変換して出力回路14に出力する。また、制御部13は、入力回路12から入力されたシリアルデータから復元されたIDと、出力回路14へ出力したIDとを照合して一致するか否かを判断する。なお、制御部13の入力回路12からの信号入力部は、インプットキャプチャ機能等の信号の立上りや立下りといった変化点からの時間計測が可能となっている。
出力回路14は、制御部13から出力されたIDを出力端子15からECU20の入力端子21へ出力する。
ID設定部16は、ECU20に設定するIDが設定される。ID設定部16に設定されるIDは、スイッチ等で設定してもよいし、外部から入力するようにしてもよい。
処理開始スイッチ17は、例えば押しボタン等のスイッチで構成され、オンにされることで、制御部13にID設定処理の実行を開始させる。
受信ID表示部18は、例えばLCD(液晶ディスプレイ)等で構成され、入力回路12に入力されたシリアルデータから復元されたIDを表示する。
送信ID表示部19は、例えばLCD(液晶ディスプレイ)等で構成され、ID設定部から制御部13が取得して出力回路14へ出力したIDを表示する。
即ち、制御部13と出力回路14が、設定対象に設定する情報をシリアルデータとして出力する出力部として機能する。また、制御部13が、出力部が出力した情報と入力部に入力された情報とを照合する照合部として機能する。また、制御部13と入力回路12が、設定対象に設定された情報が当該設定対象からシリアルデータとして入力される入力部として機能する。
図1に示されたECU20は、入力端子21と、入力回路22と、制御部23と、出力回路24と、出力端子25と、を有している。
入力回路22は、ID設定装置10の出力端子15から入力端子21に入力されたシリアルデータを受信する。
制御部23は、CPU(Central Processing Unit)等を有するマイコンで構成され、処理設定したIDを記憶するメモリ23aを更に有している。メモリ23aは、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリである。制御部23は、入力回路22から入力されたシリアルデータからIDを復元し、そのIDを設定部としてのメモリ23aに設定する(書き込む)。また、制御部23は、メモリ23aに設定したIDを読み出してシリアルデータに変換し出力回路24へ出力する。なお、制御部23の入力回路22からの信号入力部は、制御部13と同様にインプットキャプチャ機能等の信号の立上りや立下りといった変化点からの時間計測が可能となっている。
出力回路24は、制御部23から出力されたIDを出力端子25からID設定装置10の入力端子11へ出力する。
即ち、制御部23と入力回路22が、設定情報がシリアルデータとして入力される入力部として機能する。また、制御部23が、入力部から入力されたシリアルデータに基づいて設定情報を設定部に設定する制御部として機能する。また、制御部13と出力回路14が、制御部が設定した設定情報を設定部から読み出してシリアルデータで出力する出力部として機能する。
ID設定装置10がECU20にIDを設定する際には、図1に示されたように、ID設定装置10の出力端子15とECU20の入力端子21が接続され、ECU20の出力端子25とID設定装置10の入力端子11が接続される。また、ID設定装置10とECU20との接続は、専用の端子を設けてケーブル等で接続するようにしてもよいし、ECU20の入力端子21をパッド等にしてID設定装置10の出力端子15に接続したプローブ等を当てることにより接続するようにしてもよい。専用の端子やプローブ等にすることで、不意にIDの書き込みがされることを防止できる。
次に、本実施形態におけるシリアルデータの例を図2及び図3を参照して説明する。本実施形態のシリアルデータは各ビットが周波数一定のPWM信号であり、ビット毎に設定データに応じたデューティ比となっている。
本実施形態では、1ビット期間におけるHighレベルの期間の割合(On_Duty)によってデータの内容を規定する。図2は、On_Dutyとデータの内容との対応表の例である。図2の場合、On_Dutyが10%はENDビット、On_Dutyが30%はデータ “0”、On_Dutyが70%はデータ “1”、On_Dutyが90%はSTARTビット、On_Dutyが100%は接続確認となっている。
本実施形態は、図2のようにデータ“0”と“1”だけでなく、同期をとるためのSTARTビット、ENDビットも送信する必要があるために、これら4つを識別するため、デューティ比を変化させている。このデューティ比は、制御部13、23のインプットキャプチャ機能により信号の立上りや立下りからの時間を計測すれば、シリアルデータはビット当たりの周波数が一定、即ち周期が一定であるので識別可能である。このようにデューティ比を変化させることで、信号がHighレベルからLowレベル、又は、LowレベルからHighレベルに変化する箇所が発生するため同期がとり易くなり、データの信頼性が向上する。
図3は、図2に示した対応表により構成したシリアルデータの例である。図3は、STARTビット1ビット、データビット8ビット、ENDビット1ビットで構成されている。STARTビット及びENDビットは同期用の情報である。
図3の上段は接続確認信号又は接続完了信号を表した例である。接続確認信号は、ID設定装置10からECU20へ出力される信号、接続完了信号は、ECU20からID設定装置10へ出力される信号である。これらの信号の場合、STARTビット、接続確認のビットが8ビット連続し、ENDビットという構成となる。On_Dutyで示すと、90%、100%、100%、100%、100%、100%、100%、100%、100%、10%となる。
図3の下段はID“00100111”の例である。この場合、STARTビット、データ“0”、データ“0”、データ“1”、データ“0”、データ“0”、データ“1”、データ“1”、データ“1”、ENDビットという構成となる。On_Dutyで示すと、90%、30%、30%、70%、30%、30%、70%、70%、70%、10%となる。
次に、上述したID設定装置10とECU20の動作を図4に示したフローチャートを参照して説明する。
まず、ID設定装置10において、ECU20とケーブル等で接続し(ステップS101)、ID設定部16にECU20に設定すべきIDを設定する(ステップS102)。
次に、処理開始スイッチ17をONにすると(ステップS103)、制御部13は、接続確認信号(図3上段参照)を送信する(ステップS104)。
一方、ECU20において、ID設定装置10とケーブル等で接続し(ステップS201)、所定時間内に接続確認信号をID設定装置10から受信した場合は(ステップS202:Y)、制御部23は、メモリ23aの書き込みプログラムを起動し(ステップS203)、接続完了信号(図3上段参照)を送信する(ステップS204)。
ステップS202の所定時間は、ID設定装置10との接続後、ID設定装置10からの信号を待つ時間であり、ID設定装置10及びECU20のハードウェアやソフトウェアの構成に応じて適宜設定すればよい。
次に、ID設定装置10において、設定時間内に接続完了信号を受信した場合は(ステップS105:Y)、制御部13は、ID設定部16に設定されたIDをECU20へ送信する(ステップS106)。つまり、制御部13でIDを上述した図2や図3に例示した方法でシリアル信号に変換して出力回路14から出力する。
ステップS105の設定時間は、接続確認信号に対するECU20からの応答があるまでの時間であり、ID設定装置10及びECU20のハードウェアやソフトウェアの構成に応じて適宜設定すればよい。
一方、ECU20において、設定時間内にIDを受信した場合は(ステップS205:Y)、制御部23は、シリアルデータからIDを復元後、起動したメモリ書き込みプログラムによりメモリ23aにID書き込み処理を行う(ステップS206)。書き込み処理が成功した場合は(ステップS207:Y)、制御部23は、メモリ23aに書き込んだIDを読み込んで(ステップS208)、シリアル信号に変換して出力回路24からID設定装置10へ出力(送信)する(ステップS209)。
ステップS205の設定時間は、接続完了信号送信後、ID設定装置10からIDが設定されるまでの時間であり、ID設定装置10及びECU20のハードウェアやソフトウェアの構成に応じて適宜設定すればよい。また、メモリ23aの書き込みの成功又は失敗の判定は、例えば周知のベリファイ処理等により行うことができる。
次に、ID設定装置10において、設定時間内のIDを受信した場合は(ステップS107:Y)、制御部13は、受信したIDが、ステップS106で送信したIDと一致するか判断し、一致する場合はID設定処理を正常終了する(ステップS108:Y)。
ステップS205の設定時間は、ID送信後、ECU20からIDが送信されるまでの時間であり、ID設定装置10及びECU20のハードウェアやソフトウェアの構成に応じて適宜設定すればよい。
ID設定装置10のステップS105とS107において、設定時間内にECU20からの信号を受信できない場合(Nの場合)はID設定処理を中止する(ステップS109)。また、ステップS108において、受信したIDと送信したIDが一致しない場合も(Nの場合)ID設定処理を中止する(ステップS109)。中止した場合は、例えば、受信ID表示部18や送信ID表示部19にエラーメッセージ等を表示してもよい。このとき、単にエラーであることだけでなく、どのステップでエラーとなったかを表示してもよい。或いは再設定するようにしてもよい。
ECU20のステップS205において、設定時間内にID設定装置10からIDを受信できない場合(Nの場合)はID設定処理を中止する(ステップS210)。また、ステップS207において、メモリ23aへの書き込み処理が失敗した場合(Nの場合)もID設定処理を中止する(ステップS210)。このとき、エラーとなったことをID設定装置10に通知してもよい。或いは再設定をID設定装置10へ要求してもよい。
本実施形態によれば、ID設定装置10は、ID設定対象であるECU20に設定するIDをシリアルデータとして出力する出力回路14と、ECU20に設定されたIDがシリアルデータとして入力される入力回路12と、出力回路14が出力したIDと入力回路12に入力されたIDとを照合する制御部13と、を備えている。そして、このシリアルデータは、ビット毎に設定データに応じたデューティ比となっている。このようにすることにより、IDデータがシリアルデータとなっているので、IDのビット数が増加してもソフトウェア等の変更のみでよく回路規模が増大しない。また、マイコン等もADコンバータを有しない安価かつ小型のものを使用できる。したがって、基板の大型化やコストアップを抑えることができる。
また、シリアルデータは、周波数一定のPWM信号であるので、可変抵抗やADコンバータ等を必要としない。また、ビット毎の同期が取り易くデューティ比も検出し易くすることができる。
また、制御部13の入力部分は、信号の変化点からの時間計測が可能なインプットキャプチャ機能を有しているので、デューティ比の検出が容易となる。
また、ECU20は、設定するIDがシリアルデータとして入力される入力回路22と、入力回路22から入力されたシリアルデータに基づいてIDをメモリ23aに設定する制御部23と、制御部23が設定したIDをメモリ23aから読み出してシリアルデータで出力する出力回路24と、を備えている。そして、シリアルデータは、ビット毎に設定データに応じたデューティ比となっている。このようにすることにより、IDデータがシリアルデータとなっているので、ビット数が増加しても回路規模が増大しない。したがって、基板の大型化やコストアップを抑えることができる。さらに、ECU20で書き込んだ結果をID設定装置10でチェックすることが可能となる。つまり、メモリ23aへの書き込みの成否の確認では検出できないID設定装置10からメモリ23aへの書き込みまでにおけるデータ変化を検出することができ、ID書き込み精度を向上させることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図5〜図8を参照して説明する。なお、前述した第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
第1の実施形態では、ID設定装置10から出力されるIDは、デューティ比が異なる信号であったが、本実施形態では多値の電圧値として出力される。
本実施形態にかかるID設定装置10Aは、基本的な構成は第1の実施形態と同様であるが、制御部13が制御部13Aに変更となっている。制御部13Aは、入力回路12からの信号入力部にADコンバータを有し、出力回路14への信号出力部にDAコンバータを有している。このようにして、IDを多値(アナログ値)として送受信している。
また、本実施形態にかかるECU20Aは、基本的な構成は第1の実施形態と同様であるが、制御部23が制御部23Aに変更となっている。制御部23Aは、入力回路22からの信号入力部にADコンバータを有し、出力回路24への信号出力部にDAコンバータを有している。このようにして、IDを多値として送受信している。
図6に、出力データ内容と出力値(電圧値)との対応表の例を示す。図6の場合、出力データ内容が接続確認の場合は出力値が5V、出力データ内容がSTARTの場合は出力値が4V、出力データ内容がデータ“1”の場合は出力値が3V、出力データ内容がデータ“0”の場合は出力値が2V、出力データ内容がENDの場合は出力値が1Vとなっている。つまり、出力値は、デジタル値ではなく3以上の多値となっている。即ち、出力データの内容に応じた電圧値が制御部13Aから出力される。
本実施形態は、図6のようにデータ“0”と“1”だけでなく、同期をとるためのSTARTビット、ENDビットも送信する必要があるために、これら4つを識別するため、電圧値を変化させている。
図7は、図6に示した対応表により構成したシリアルデータの例である。図7は、STARTビット1ビット、データビット8ビット、ENDビット1ビットで構成されている。図7では便宜上「ビット」と記載するが、これは、1つの出力データ内容を示す期間を意味している。
図7の上段は接続確認信号又は接続完了信号を表した例である。この場合、STARTビット、接続確認のビットが8ビット連続し、ENDビットという構成となる。電圧値で示すと、4V、5V、5V、5V、5V、5V、5V、5V、5V、1Vとなる。
図7の下段はID“00100111”の例である。この場合、STARTビット、データ“0”、データ“0”、データ“1”、データ“0”、データ“0”、データ“1”、データ“1”、データ“1”、ENDビットという構成となる。電圧値で示すと、4V、2V、2V、3V、2V、2V、3V、3V、3V、1Vとなる。このように、本実施形態では時分割されたうちの1つのデータ期間を多値で示している。
図8は、制御部13Aでの出力処理と制御部23Aでの入力処理とを示した説明図である。図8の左側は、制御部13Aにおける出力処理である。例えば接続確認の場合、制御部13Aでは、接続確認に対応する10進数で“256”を2進数に変換し、2進数で“11111111”をDAコンバータに入力する(10進数を経ないでもよい)。すると、DAコンバータからは5Vが出力される。また、送信するIDのデータ“1”の場合、制御部13’では、10進数で“153”を2進数に変換し、“10011001”をDAコンバータに入力する。すると、DAコンバータからは3Vが出力される。
図8の右側は、制御部23Aにおける入力処理である。例えば5Vの電圧値がADコンバータに入力された場合、ADコンバータからは2進数で“11111111”が得られ、10進数で“256”が得られる。したがって、接続確認であると判別できる。なお、2進数で“11111111”から直接接続確認であると判別してもよい。また、3Vの電圧値がADコンバータに入力された場合、ADコンバータからは2進数で“10011001”が得られ、10進数で“153”が得られる。したがって、データ“1”であると判別できる。
上述したID設定装置10AとECU20Aの動作は、図4に示したフローチャートと同様である。
本実施形態によれば、ID設定装置10Aは、ID設定対象に設定するIDをシリアルデータで出力する出力回路14と、ECU20から設定されたIDがシリアルデータとして入力される入力回路12と、出力回路14が出力したIDと入力回路12に入力されたIDとを照合する制御部13Aと、を備えている。そして、電圧値は、所定周期毎に設定内容に応じた多値の電圧値となっている。このようにすることにより、IDが時分割で値が変化する電圧値となっているので、信号線が1本となり、IDのビット数が増加してもソフトウェア等の変更のみでよく回路規模が増大しない。したがって、基板の大型化やコストアップを抑えることができる。
また、DAコンバータやADコンバータは1チャンネル分でよいので、IDのビット数が増加しても回路規模が増大しない。また、DAコンバータやADコンバータは1チャンネル分の比較的安価で小型のものを使用することができる。
また、DAコンバータで電圧値とすることで、1ビットに相当する情報を多値化することができるので、送信する情報量を多くすることができる。
また、ECU20Aは、設定するIDがシリアルデータとして入力される入力回路22と、入力回路22から入力されたシリアルデータに基づいてIDをメモリ23aに設定する制御部23Aと、制御部23Aが設定したIDをメモリ23aから読み出してシリアルデータで出力する出力回路24と、を備えている。そして、シリアルデータは、所定周期毎に設定内容に応じた多値の電圧値となっている。このようにすることにより、IDが時分割で値が変化する電圧値となっているので、信号線が1本となり、IDのビット数が増加しても回路規模が増大しない。したがって、基板の大型化やコストアップを抑えることができる。さらに、ECU20で書き込んだ結果をID設定装置10でチェックすることが可能となるので、ID書き込み精度を向上させることができる。
なお、上述した2つの実施形態では、ECUのIDを設定していたが、例えば、通信端末等の固有のIDを設定することに利用することもできる。或いは、IDに限らず、初期設定データ等の設定情報等の設定に利用することもできる。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明のID設定装置及び電子機器の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
10 ID設定装置(情報設定装置)
12 入力回路(入力部)
13、13A 制御部(入力部、制御部、出力部)
14 出力回路(出力部)
20 ECU(電子機器)
22 入力回路(入力部)
23、23A 制御部(入力部、制御部、出力部)
24 出力回路(出力部)

Claims (5)

  1. 設定対象に設定する情報をシリアルデータとして出力する出力部と、
    前記設定対象に設定された情報が当該設定対象から前記シリアルデータとして入力される入力部と、
    前記出力部が出力した情報と前記入力部に入力された情報とを照合する照合部と、を備えていることを特徴とする情報設定装置。
  2. 前記シリアルデータは、ビット毎に設定データに応じたデューティ比となっていることを特徴とする請求項1に記載の情報設定装置。
  3. 前記シリアルデータは、周波数一定のPWM信号であることを特徴とする請求項1に記載の情報設定装置。
  4. 前記入力部は、信号の変化点からの時間計測が可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の情報設定装置。
  5. 請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の情報設定装置から前記設定情報がシリアルデータとして入力される入力部と、
    前記入力部から入力されたシリアルデータに基づいて設定情報を設定部に設定する制御部と、
    前記制御部が設定した設定情報を設定部から読み出して前記シリアルデータで前記情報処理装置に出力する出力部と、を備えていることを特徴とする電子機器。
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