JP2019079372A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源瞬断発生時に受信側での過剰な異常時処置を回避する通信装置を提供する。【解決手段】電源電圧により動作し、連続するフレームからなるデジタル通信方式によりセンサ値を送信する通信装置２０１において、データソース部２３は、ＤＳＰ２２によって処理されたセンサ値のデータを用いてフレームを生成する。電源瞬断検出部２６は、電源電圧の一時的な低下である電源瞬断を検出する。切替部２８は、電源が復帰したとき、メモリ２４に記憶されたセンサ値を含む信号を送信回路２９が再送信するように、信号を切り替える。フレーム監視部３１は、フレームの送信状況を監視し、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定する。送信完了監視部３２は、電源復帰後の再送信時に、メモリ２４に記憶されたセンサ値のデータ送信完了を監視する。フレーム監視部３１が判定した電源瞬断発生時点のフレームの情報に基づいて、再送信されるセンサ値が決定される。【選択図】図１

Description

本発明は、センサの検出値を送信する通信装置に関する。

従来、センサの検出値（以下「センサ値」）を送信する通信装置において、電源の瞬断を検出したとき所定の処理を行う技術が知られている。例えば特許文献１に開示された位置検出装置は、通常動作モードの際、センサから出力された信号をＤＳＰによって処理した後、フリップフロップ回路の出力値をメモリに記憶する。モニタ回路は、電源瞬断モードを検知すると、通常動作モードの信号経路を遮断する。メモリの信号はＤ／Ａ変換回路でアナログ信号に変換され、外部の制御装置に送信される。電源復帰から所定時間が経過すると、電源瞬断モードから通常動作モードに戻る。位置情報を受信した制御装置は、位置情報に基づいて車載アクチュエータの動作を制御する。

特開２０１３−１０８８８４号公報

特許文献１の従来技術は、アナログ信号での送信を前提としている。アナログ信号は連続値であるため、電源復帰後にどのタイミングで電源瞬断モードから通常動作モードに戻ったとしても、電源瞬断時に保持された出力電圧値がそのまま送信される。したがって、受信側の装置は、受信した信号を正しく認識することができる。

しかし、一連の信号がフレーム単位で送信されるデジタル信号の場合、特許文献１の従来技術では電源瞬断時の出力電圧値を保持するに過ぎないため、電源瞬断が生じた時点のセンサ値がどのフレームのデータであるか把握していない。そのため、電源復帰時にフレームが正しく生成されず、受信側装置は、受信した信号を誤って認識するおそれがある。そこでフェールセーフの観点から、受信側装置は、電源瞬断が発生すると、すぐに正常復帰するにもかかわらず、アクチュエータの動作を制御不能と判断して退避走行に切り替える等、過剰な異常時処置を行わざるを得ない状況となる。

本発明は上述の課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、センサ値をデジタル信号で送信する通信装置において、電源瞬断発生時に受信側での過剰な異常時処置を回避する通信装置を提供することにある。

本発明は、電源電圧（Ｖｓｕｐ）により動作し、連続するフレームからなるデジタル通信方式によりセンサ値を送信する通信装置である。

本発明の第一の態様の通信装置は、信号処理回路（２２）と、データソース部（２３）と、送信回路（２９）と、電源瞬断検出部（２６）と、記憶部（２４）と、切替部（２８）と、フレーム監視部（３１）と、送信完了監視部（３２）と、を備える。信号処理回路は、センサ（１０）から入力された信号を処理する。データソース部は、信号処理回路によって処理されたセンサ値のデータを用いてフレームを生成する。送信回路は、生成されたフレームによりデジタル信号を外部に送信する。電源瞬断検出部は、電源電圧の一時的な低下である電源瞬断を検出する。

記憶部は、センサ値を記憶する。切替部は、電源が復帰したとき、記憶部に記憶されたセンサ値を含む信号を送信回路が再送信するように、信号を切り替える。フレーム監視部は、フレームの送信状況を監視し、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定する。送信完了監視部は、電源復帰後の再送信時に、記憶部に記憶されたセンサ値のデータ送信完了を監視する。電源復帰後の再送信において、フレーム監視部が判定した電源瞬断発生時点のフレームの情報に基づいて、再送信するセンサ値が決定される。

具体的にこの通信装置は、電源復帰後の再送信において、電源瞬断発生時に送信途中であったフレーム、又は、その一つ前以前に送信されたフレームのセンサ値を再送信する。第一の態様の通信装置は、フレーム監視部３１がフレームの送信状況を監視し、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定することにより、電源復帰後のデータ再送信時にフレームを適切に生成することができる。したがって、受信側の装置は、再送信された信号のセンサ値を正しく認識することができる。よって、過剰な異常時処置を行うことを回避することができる。

本発明の第二の態様の通信装置は、信号処理回路（２２）と、データソース部（２３）と、送信回路（２９）と、電源瞬断検出部（２６）と、記憶部（２５）と、切替部（２８）と、送信完了監視部（３２）と、を備える。信号処理回路、データソース部、送信回路及び電源瞬断検出部は第一の態様と同様である。

記憶部は、電源瞬断が発生したことを伝え、又は、センサ値の代替値として使用可能な任意の既定値を記憶する。切替部は、電源が復帰したとき、記憶部に記憶された既定値を含む信号を送信回路が再送信するように、信号を切り替える。送信完了監視部は、電源復帰後の再送信時に、記憶部に記憶された既定値のデータ送信完了を監視する。

第二の態様の通信装置によると、電源復帰後に既定値を受信した装置は、電源瞬断が発生したことを認識して適切に受信データを処理することができ、或いは、既定値をセンサ値の代替値として用いて通常時と同様に演算処理等を行うことができる。したがって、過剰な異常時処置を行うことを回避することができる。

第１実施形態による通信装置のブロック図。 デジタル信号のフレーム構成例を示す図。 アナログ信号を送信する従来技術をそのままデジタル通信に流用した場合の課題を説明する図。 第１実施形態による信号送信状況を示すタイムチャート。 （ａ）電圧レベル、（ｂ）瞬断時間に基づく電源瞬断検出を説明する図。 （ａ）立下がりエッジ基準、（ｂ）立上がりエッジ基準、（ｃ）立下がり及び立上がりエッジ基準でのパルス回数のカウントを説明する図。 クロックによるフレーム時間の管理を説明する図。 メモリデータ監視を含む信号送信状況を示すタイムチャート。 電源瞬断が頻繁に発生するシステムでの第１実施形態の効果を説明する図。 第１実施形態による電源瞬断時の信号送信状況を示す図。 第２実施形態による通信装置のブロック図。 第３実施形態による通信装置のブロック図。 切替タイミング設定を含む信号送信状況を示すタイムチャート。 第４実施形態による通信装置のブロック図 第４実施形態による信号送信処理のフローチャート。 電源瞬断が頻繁に発生するシステムでの比較例の問題を説明する図。

以下、通信装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の第１〜第４実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態の通信装置は、例えばスロットルバルブ、アクセルペダル等の車載アクチュエータの位置情報等の検出値に基づいてアクチュエータの動作を制御するシステムに適用され、センサ信号を処理し、デジタル通信により受信側の制御装置に送信する。

（第１実施形態）
第１実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。図１に第１実施形態の通信装置２０１の構成を示す。通信装置２０１は、センサ１０から入力されたセンサ信号を処理し、図示しない受信側の装置に送信する。センサ１０は、ホール素子や磁気抵抗素子の磁気センサ、温度、圧力、流量、加速度、湿度、赤外線、光センサ等の各種のセンサが適用可能である。センサ１０及び通信装置２０１の各ブロックには電源電圧Ｖｓｕｐが供給される。なお、図示を省略するが、電源電圧Ｖｓｕｐを供給する電源供給回路は、特許文献１（特開２０１３−１０８８８４号公報）の図２に開示された構成と同様に、ツェナーダイオードとキャパシタとから構成される。

第１実施形態の通信装置２０１は、ＡＤ変換部２１、信号処理回路２２、データソース部２３、記憶部２４、電源瞬断検出部２６、切替部２８、送信回路２９、フレーム監視部３１、送信完了監視部３２等を備える。具体的には、通信装置２０１はＩＣで構成され、機能的に区分される領域が各ブロックとして概念的に示される。

ＡＤ変換部２１は、センサ１０から連続的に入力されるアナログ信号を所定のサンプリング周期で離散的なデジタル信号に変換する。図中では、ＡＤ変換部２１を「ＡＤＣ」と記す。なお、デジタル信号を出力するセンサが用いられる場合、ＡＤ変換部２１は無くてもよい。信号処理回路２２は、ＡＤ変換部２１が変換した信号を処理する。以下の明細書中及び図中では、信号処理回路を「ＤＳＰ」（すなわちデジタルシグナルプロセッサ）と記す。

データソース部２３は、ＤＳＰ２２によって処理されたセンサ値のデータを用いてデジタル通信のフレームを生成する。車載環境で使用されるデジタル通信方式の例としては、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＳＥＮＴ、ＰＷＭ、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ、ＰＳＩ５、ＤＳＩ３等のどれが用いられてもよい。本実施形態では、主にＳＥＮＴ通信規格（ＳＡＥ−Ｊ２７１６）に準拠した信号の使用を想定する。

図２に”Ｊ２７１６ ＡＰＲ２０１６”によるフレームの構成例を示す。１フレーム中に「同期／キャリブレーション」、「ステータス及び通信」、「データニブル１〜６」、「ＣＲＣ／チェックサム」の各ニブル信号が含まれる。

記憶部２４はセンサ値を記憶する。以下の明細書中及び図中では、記憶部を「メモリ」と記す。後述の第２実施形態と対比すると、第１実施形態のメモリ２４は、データソース部２３によるフレーム生成後のセンサ値を記憶する。すなわち、フレームに格納された他の信号と一括した状態でセンサ値を記憶する。

電源瞬断検出部２６は、電源電圧Ｖｓｕｐの一時的な低下である電源瞬断を検出する。一時的な低下とは、断線故障のように電源供給が恒久的に停止する異常ではなく、すぐに正常復帰するものであることを意味する。図中では、電源瞬断検出部を「検出」と記す。電源瞬断の検出方法については後述する。また、電源電圧Ｖｓｕｐを供給する電源供給回路がツェナーダイオードとキャパシタとから構成されることにより、電源瞬断時にメモリ２４の記憶値がリセットされることが防止される。

切替部２８は、データソース部２３、及び、メモリ２４からセンサ値を含む信号が入力される。切替部２８は、電源が復帰したときメモリ２４に記憶されたセンサ値を含む信号が再送信されるように、信号を切り替える。なお、切替部２８は、電源瞬断検出部２６と共通の領域に設けられてもよい。送信回路２９には、切替部２８が選択した信号が入力される。送信回路２９は、生成されたフレームによりデジタル信号を外部に送信する。

フレーム監視部３１は、データソース部２３が生成したフレームの送信状況を監視し、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定する。フレーム監視方法については後述する。送信完了監視部３２は、電源瞬断検出部２６及びメモリ２４と通信しつつ、電源復帰後の再送信時に、メモリ２４に記憶されたセンサ値のデータ送信完了を監視する。このように第１実施形態の通信装置２０１では、フレーム監視部３１が判定した電源瞬断発生時点のフレームの情報に基づいて、再送信するセンサ値が決定される。

ところで特許文献１には、アナログ信号を送信する位置検出装置において、電源瞬断発生時に、通常のセンサ信号に代えてメモリに記憶された信号を送信する従来技術が開示されている。ここで図３を参照し、従来技術をそのままデジタル通信に流用した場合の課題を説明する。図３の「Ｆ／Ｆ」及び「ＤＡＣ」は、特許文献１において通常時のセンサ信号を記憶するフリップフロップ回路、及び、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路である。なお、図３以後のフレームの図示及び文中表記について、例えば図中の「Ｆｒａｍｅ ｎ−１」に対し、文中では読みやすさを考慮して「フレーム（ｎ−１）」のように記載する。

アナログ信号に用いられる従来技術において、時刻ｔ１に電源瞬断が発生すると、Ｆ／Ｆの信号がＤＡＣに出力される通常動作モードから、メモリの信号がＤＡＣに出力される電源瞬断モードに切り替えられる。時刻ｔ２の電源復帰から所定時間が経過すると、時刻ｔ３に通常動作モードに戻る。アナログ信号は連続値であるため、どのタイミングで通常動作モードに戻っても、受信側の装置は、受信した信号を正しく認識することができる。

しかし、この従来技術を、連続するフレームからなるデジタル信号の送信にそのまま流用すると、時刻ｔ３に通常動作モードに戻った後、フレームｎの途中から信号が送信されることとなる。すなわち、特許文献１の従来技術では電源瞬断時の出力電圧値を保持するに過ぎないため、電源瞬断が生じた時点のセンサ値がどのフレームのデータであるか把握していない。そのため、電源復帰時にフレームが正しく生成されず、受信側装置は、受信した信号を誤って認識するおそれがある。そこで、従来技術のこの問題を解決する手段として、第１実施形態の通信装置２０１はフレーム監視部３１を備える。

続いて第１実施形態の作用効果について、図４〜図１０を参照する。図４に、デジタル信号送信中のフレームｎが終了する少し前に電源電圧Ｖｓｕｐの一時的な低下である電源瞬断が発生した状況を示す。電源瞬断検出部２６は、電源電圧Ｖｓｕｐが低下した電圧レベル、又は瞬断時間、又はその両方に基づいて電源瞬断を検出する。

図５（ａ）を参照し、電圧レベルに基づく電源瞬断検出の詳細を説明する。この方式では、電源電圧Ｖｓｕｐが正常時の変動範囲の最小値、又はセンサのリセット閾値値電圧を下回った時に電源瞬断が検出される。電源電圧Ｖｓｕｐが正常時の変動範囲の最小値以上の場合には瞬断検出すべきでない。また、センサのリセット閾値電圧以上のときはセンサ正常動作中であり、瞬断検出すべきでない。電源瞬断の電圧レベルを認識することで、電源瞬断検出部２６の誤動作を防ぐことができる。

例えばＳＥＮＴ通信規格では、電源電圧５Ｖの±３％の公差を含む５Ｖ±０．１５Ｖが電源電圧の規格として記載されている。この場合、電源瞬断は電源電圧値の−３％以下、つまり４．８５Ｖ以下で検出されることになる。電源電圧の基準値として、５Ｖの他に、５Ｖ超、４Ｖ、３．３Ｖ、３Ｖ、１．８Ｖ、１．８Ｖ未満等の電圧が用いられてもよい。

図５（ｂ）を参照し、瞬断時間に基づく電源瞬断検出の詳細を説明する。この方式では、電源電圧Ｖｓｕｐの瞬断時間が、センサの動作クロック最小時間よりも長い場合に電源瞬断が検出される。瞬断時間がセンサの動作可能なクロック最小時間よりも短い場合には瞬断検出すべきでない。電源瞬断の瞬断時間を認識することで、電源瞬断検出部２６の誤動作を防ぐことができる。

例えばセンサの動作クロック周波数が１ＧＨｚである場合、電源電圧Ｖｓｕｐの瞬断が検出される瞬断時間は１ｎｓ以上である。同様に動作クロック周波数が１００ＭＨｚの場合は１０ｎｓ以上、１０ＭＨｚの場合は１００ｎｓ以上、１ＭＨｚの場合は１μｓ以上、１００ｋＨｚの場合は１０μｓ以上の瞬断時間で電源瞬断が検出される。

図４に戻り、フレーム監視部３１はフレーム（ｎ−１）の送信状況を監視し、フレーム（ｎ−１）が送信未完了であることを判定する。そのため、電源復帰後の再送信時には、電源瞬断時に送信途中であり送信が完了していないフレーム（ｎ−１）から、センサ値のデータ送信が開始される。或いは、その一つ前であるフレーム（ｎ−２）以前のフレームのセンサ値が再送信されてもよい。また、括弧内に記されるように、電源瞬断が発生したことを伝えるダイアグ情報が一緒に送信されてもよい。

フレーム監視部３１は、例えば１フレーム中のパルス回数、又はフレームの時間、又はその両方に基づいて、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定する。図４には、カレント出力パルスの立下りエッジを基準としてカウントされたパルス回数を記す。この場合、Ｎ個目のパルス送信途中に瞬断が発生したことがわかる。

図６を参照し、パルス回数に基づくフレーム監視の詳細を説明する。パルス回数のカウント方法は、図６（ａ）に示す立下りエッジ基準、図６（ｂ）に示す立上りエッジ基準、図６（ｃ）に示す立上り及び立下りエッジ基準のいずれでもよい。この手法は、フレーム毎のパルス数が固定であるＰＷＭやＳＥＮＴ通信等で使われてもよい。

パルス回数の具体値として、例えば”Ｊ２７１６ ＡＰＲ２０１６”のデータニブル数は３〜６個であり、将来は８個まで拡張することが推奨されている。データニブル以外の同期ニブルやＣＲＣニブル等の数を考慮すると、１フレームあたり６〜１２個のパルスがある。よって、パルス回数をカウントする方式では６〜１２個のパルスをカウントできることが好ましい。

図７を参照し、フレーム時間に基づくフレーム監視の詳細を説明する。例えばフレーム（ｎ−１）のフレーム時間が正常時のＴｒｅｇよりも短いＴｓｈｏｒｔである場合、電源瞬断が発生していると判断される。フレーム時間は、クロックを用いて管理してもよい。この手法は、パルス数は異なるが、フレーム時間は固定の通信で使われてもよい。また、ＳＥＮＴ通信規格では、オプション機能であるＰａｕｓｅ Ｐｕｌｓｅ機能を用いてフレーム長を一定にすることで、この手法を使用可能となる。フレーム時間の具体値として、例えば”Ｊ２７１６ ＡＰＲ２０１６”では、最も短い場合５００〜５５０μｓであり、長ければ１ｍｓ、２ｍｓ、３ｍｓというように可変になる。通信装置２０１は、これらの時間を考慮して時間管理できることが好ましい。

次に図８を参照し、送信完了監視部３２の作用効果について説明する。図８には、図４に示す信号の他に、ＰＯＲ、ＤＳＰリセット、送信完了監視、切替部の選択信号を示す。電源瞬断発生前の通常時にはＰＯＲ及びＤＳＰリセットはローレベルである。メモリ２４のデータは未送信であり、切替部２８はデータソース部２３からのセンサ値を送信回路２９に出力する。電源瞬断検出中、ＰＯＲはハイレベルとなり、送信完了監視及び切替部の出力はＯＦＦとなる。ＤＳＰリセットは、電源瞬断検出開始時から検出終了後の所定期間経過後までハイレベルとなる。

電源が復帰し電源瞬断検出が終了すると、ＤＳＰリセット中にデータ再送信が開始される。この時、送信完了監視部３２は、メモリ２４のデータの送信状況を監視する。メモリデータ送信中、切替部２８は、電源瞬断時フローにより、メモリ２４から入力されたセンサ値を送信回路２９に出力する。この期間、フレームにはリセット後ＳＥＮＴメッセージが格納される。送信完了監視部３２によりメモリデータの送信完了が確認されると、電源瞬断時フローから通常フローに切り替わる。そのため切替部２８は、データソース部２３から入力されたセンサ値を送信回路２９に出力する。このように、送信完了監視部３２がメモリデータの送信状況を監視することで、電源瞬断時フローの途中で通常フローに切り替わる誤動作を防止することができる。

次に、図２に示す”Ｊ２７１６ ＡＰＲ２０１６”のフレームを使用する場合の詳細なデータ格納の実施例について補足する。このフレーム構成では、フレームｎ中にフレーム（ｎ＋１）へのデータの格納準備を完了しておくことで、フレーム（ｎ＋１）送信中のどのタイミングで瞬断が発生しても、再送信時にフレーム（ｎ＋１）のデータが再送信可能となる。また、遅くともフレーム（ｎ＋１）のデータニブル送信前には、フレーム（ｎ＋１）のデータの送信準備を完了しておく必要がある。

ただし、フレーム（ｎ＋１）の「ステータス及び通信」又は「同期／キャリブレーション」送信中に瞬断が発生すると、フレーム（ｎ＋１）のデータは送信準備が完了していない可能性があり、再送信時にフレーム（ｎ＋１）のデータを再送信できない場合がある。この場合はフレームｎのデータを再送信してもよい。この処理は、データの格納準備完了時期を事前に明らかにしておくことで、フレーム監視部３１により対応可能である。

さらに送信回路２９は、センサ値の再送信時に、センサ値のデータに加え、電源瞬断が発生したことを伝えるダイアグ情報等の情報を一緒に受信側へ送信してもよい。電源瞬断が発生した情報は、例えば「ステータス及び通信」ニブルに格納されてもよいし、データニブルのチャンネル１（データニブル１〜３）もしくはチャンネル２（データニブル４〜６）に格納されてもよい。これにより、受信側において電源瞬断により一時的にデータが損失した理由が明らかになるため、過剰な異常時処置を行うことが回避され、システムの信頼性向上に繋がる。

次に、第１実施形態の処理を図９のフローチャートに示す。フローチャートの説明で、記号「Ｓ」はステップを示す。記号が数字のみのステップは、図１５に示す第４実施形態の処理と共通のステップであり、記号末尾に「Ａ」の付くステップは、第１実施形態に特有のステップである。また、破線で囲んだ部分が従来技術とは相違する処理である。

Ｓ１で、ＡＤ変換部２１はセンサ１０からセンサ信号を受信する。Ｓ２で、ＤＳＰ２２は信号処理を行う。また、データソース部２３は、センサ値のデータを含むフレームを生成する。Ｓ３Ａで、フレーム監視部３１は送信中のフレームを監視する。Ｓ４Ａで、メモリ２４は、データソース部２３から入力されたセンサ値を記憶する。Ｓ５Ａでは、フレーム監視に基づき、再送信すべきセンサ値が決定される。

Ｓ６では、電源瞬断検出部２６により電源瞬断が検出されたか否か判断される。電源瞬断が検出されずＳ６でＮＯと判定されたとき、Ｓ１０に移行し、送信回路２９が信号を送信する。一方、電源瞬断が検出されＳ６でＹＥＳと判定されたとき、Ｓ７Ａで切替部２８は、メモリ２４に記憶されたセンサ値を送信データとして使用するように切り替える。

Ｓ８で、送信完了監視部３２は、メモリ２４のデータが送信完了したか否か判断する。ＮＯ、すなわち送信未完了の場合、Ｓ１０に移行し、送信回路２９が信号を送信する。ＹＥＳ、すなわち送信が既に完了している場合、Ｓ９に移行する。Ｓ９では、信号処理が可能であれば、送信回路２９は通常フローで信号送信する。

次に図１０及び図１６を参照し、電源瞬断が頻繁に発生するシステムでの第１実施形態の効果について、比較例と対比しつつ説明する。理想状態においてフレームｎからフレーム（ｎ＋７）まで連続する８フレームの間に２フレーム置きに電源瞬断が発生する状況を想定する。破線枠で示すフレーム（ｎ＋１）、フレーム（ｎ＋３）、フレーム（ｎ＋５）、フレーム（ｎ＋７）の送信データは、瞬断により喪失する。

図１６に示す比較例では、瞬断が発生したフレームに続く、二点鎖線枠で示すフレーム（ｎ＋２）、フレーム（ｎ＋４）、フレーム（ｎ＋６）でＩＣがリセット中のため信号送信不可となる。したがって、フレーム（ｎ＋１）からフレーム（ｎ＋７）までデータの送信が途絶し、受信側の装置は制御演算を実行不能な状況に陥る。

それに対し、図１０に示す第１実施形態では、ＩＣリセット中に信号送信可能であり、実線枠で示すように、電源瞬断が発生したフレーム（ｎ＋１）、フレーム（ｎ＋３）、フレーム（ｎ＋５）のデータが、電源瞬断後、速やかに再送信される。したがって、受信側の装置は、電源瞬断が発生しない状況とほぼ同じ条件で制御演算を実行可能である。このように、電源瞬断が頻繁に発生するシステムにおいて第１実施形態は特に効果を発揮する。例えば車両に搭載される通信装置では電源瞬断が比較的多く発生する可能性があるため、第１実施形態を適用することが有効である。

以上の通り、第１実施形態の通信装置２０１は、フレーム監視部３１がフレームの送信状況を監視し、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定することにより、電源復帰後のデータ再送信時にフレームを適切に生成することができる。したがって、受信側の装置は、再送信された信号のセンサ値を正しく認識することができる。よって、過剰な異常時処置を行うことを回避することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について図１１を参照して説明する。第２実施形態の通信装置２０２は、第１実施形態に対し、データソース部２３が切替部２８と送信回路２９との間に配置される点、及び、ＤＳＰ２２のデータがメモリ２４に記憶される点が異なる。この形態では、メモリ２４は、ＤＳＰ２２による処理後、且つ、データソース部２３によるフレーム生成前のセンサ値を記憶する。

通常時、切替部２８は、ＤＳＰ２２が処理した信号を逐次データソース部２３に出力する。データソース部２３は、新しいセンサ値を用いてフレームを生成し、送信回路２９に出力する。一方、電源瞬断後の復帰時、切替部２８は、メモリ２４に記憶されたセンサ値をデータソース部２３に出力する。データソース部２３は、メモリ２４に記憶されたセンサ値を用いて、再送信する信号のフレームを生成する。

それ以外のフレーム監視部３１、送信完了監視部３２等の構成は第１実施形態と同様である。したがって第２実施形態は、第１実施形態と同様に、電源瞬断が生じた時点のセンサ信号が属するフレームを監視し、電源復帰時に適切な信号を再送信することができる。また、フレーム生成後の信号をメモリ２４が記憶する場合、データ領域以外の共通信号であるステータスやＣＲＣ等を一緒に記憶するため、記憶容量が大きくなる。それに対し、フレーム生成前のセンサ値のみを記憶することで、記憶容量を低減することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について図１２、図１３を参照して説明する。第３実施形態の通信装置２０３は、第１実施形態に対し、切替部２８による信号の切替タイミングを調整可能な切替タイミング設定部２７をさらに有する。切替タイミング設定部２７は、電源瞬断検出部２６及びメモリ２４と相互に情報を交換する。また、切替タイミング設定部２７が設定したタイミングは、切替部２８に通知される。

図１３に示すように、電源復帰のタイミングから切替タイミング設定部２７により設定された調整時間Ｔａｄｊ後に再送信が開始される。このように第３実施形態では、再送信開始タイミングを任意に変更することができるため、送信側と受信側との間のインターフェース互換性の幅が広がる。

（第４実施形態）
第４実施形態について図１４、図１５を参照して説明する。第４実施形態の通信装置２０４は、第１〜第３実施形態に対し、都度入力されたセンサ値を記憶するメモリ２４に代えて、既定値を記憶するメモリ２５を備える。また、第４実施形態の通信装置２０４は、フレーム監視部３１を備えない。切替部２８は、電源が復帰したとき、メモリ２５に記憶された既定値を含む信号を送信回路２９が再送信するように、信号を切り替える。送信回路２９は、既定値を含む信号をＩＣリセット中に送信する。送信完了監視部３２は、電源復帰後の再送信時に、メモリ２５に記憶された既定値のデータ送信完了を監視する。

なお、図１４の構成例では、第２実施形態と同様に切替部２８の後にデータソース部２３が設けられる。つまり、データソース部２３は、切替部２８に入力された既定値に基づいてフレームを生成する。その他、電源瞬断検出部２６による電源瞬断検出方法は第１実施形態等と同様である。また、第３実施形態と同様に切替タイミング設定部２７が設けられてもよい。

図１５のフローチャートでは、図９に対し、Ｓ３Ａ及びＳ５Ａが無く、Ｓ４Ａに代えてＳ４Ｂが実行される。また、Ｓ７Ａに代えてＳ７Ｂが実行される。それ以外のステップについては図９と実質的に同一であるため説明を省略する。Ｓ４Ｂでは、メモリ２５に既定値が記憶されている。記憶されるタイミングは、装置の製造時でもよいし、システム起動時の動作環境に応じて記憶が更新されてもよい。電源瞬断が検出されＳ６でＹＥＳと判定されたとき、Ｓ７Ｂで切替部２８は、メモリ２５に記憶された既定値を送信データとして使用するように切り替える。

既定値の例として、次の値が用いられる。（１）電源瞬断が発生したことを伝えるダイアグ値。（２）任意のデフォルト値。例えばＳＥＮＴ通信規格（ＳＡＥ Ｊ２７１６）によると、リセット後の送信信号値は、初期値として「０」値を送信してもよい。（３）通信規格により推奨された値。（４）信号送信側と受信側とで取り決めた送信値。ここで、（２）、（３）、（４）の値は、受信側の装置がセンサ値の代替値として使用可能な値であることが好ましい。

例えば受信側の装置は、ダイアグ値を受信することで、電源が瞬断した後に復帰したこと、すなわち恒久的な異常ではないことを認識し、異常時処置は不要であると判断する。或いは、受信側の装置は、センサ値の代替値として使用可能な値を受信することで、その値に基づいて、例えば車載アクチュエータの動作の制御を停止することなく継続することができる。したがって、過剰な異常時処置を行うことが回避され、システムの信頼性向上に繋がる。このように第４実施形態では、第１〜第３実施形態とは別の構成により、同様の目的を達成することができる。

（その他の実施形態）
本発明の通信装置は、車載アクチュエータの動作を制御するシステムに限らず、電源瞬断が生じる可能性のある環境で、連続するフレームからなる通信方式によりデジタル信号を送信するあらゆるシステムに適用可能である。また、使用されるデジタル通信方式は、車載環境で使用される通信方式に限らない。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０・・・センサ、
２０１−２０４・・・通信装置、
２２・・・ＤＳＰ（信号処理回路）、
２３・・・データソース部、
２４、２５・・・メモリ（記憶部）、
２６・・・電源瞬断検出部、
２８・・・切替部、
２９・・・送信回路、
３１・・・フレーム監視部、
３２・・・送信完了監視部。

Claims (12)

1. 電源電圧（Ｖｓｕｐ）により動作し、連続するフレームからなるデジタル通信方式によりセンサ値を送信する通信装置であって、
   センサ（１０）から入力された信号を処理する信号処理回路（２２）と、
   信号処理回路によって処理されたセンサ値のデータを用いてフレームを生成するデータソース部（２３）と、
   生成されたフレームによりデジタル信号を外部に送信する送信回路（２９）と、
   電源電圧の一時的な低下である電源瞬断を検出する電源瞬断検出部（２６）と、
   前記センサ値を記憶する記憶部（２４）と、
   電源が復帰したとき、前記記憶部に記憶されたセンサ値を含む信号を前記送信回路が再送信するように、信号を切り替える切替部（２８）と、
   フレームの送信状況を監視し、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定するフレーム監視部（３１）と、
   電源復帰後の再送信時に、前記記憶部に記憶されたセンサ値のデータ送信完了を監視する送信完了監視部（３２）と、
   を備え、
   前記フレーム監視部が判定した電源瞬断発生時点のフレームの情報に基づいて、再送信されるセンサ値が決定される通信装置。
2. 電源復帰後の再送信において、電源瞬断発生時に送信途中であったフレーム、又は、その一つ前以前に送信されたフレームのセンサ値を再送信する請求項１に記載の通信装置。
3. 前記フレーム監視部は、１フレーム中のパルス回数に基づいて、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定する請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記フレーム監視部は、フレームの時間に基づいて、電源瞬断が発生した時点のフレームを判定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信装置。
5. 前記記憶部は、前記データソース部によるフレーム生成後のセンサ値を記憶する請求項１〜４のいずれか一項に記載の通信装置。
6. 前記記憶部は、前記信号処理回路による処理後、且つ、前記データソース部によるフレーム生成前のセンサ値を記憶する請求項１〜４のいずれか一項に記載の通信装置。
7. 前記送信回路は、センサ値の再送信時に、電源瞬断が発生したことを伝えるダイアグ情報を加えて送信する請求項１〜６のいずれか一項に記載の通信装置。
8. 電源電圧（Ｖｓｕｐ）により動作し、連続するフレームからなる通信方式によりセンサ値をデジタル信号で送信する通信装置であって、
   センサ（１０）から入力された信号を処理する信号処理回路（２２）と、
   信号処理回路によって処理されたセンサ値のデータを用いてフレームを生成するデータソース部（２３）と、
   生成されたフレームによりデジタル信号を外部に送信する送信回路（２９）と、
   電源電圧の一時的な低下である電源瞬断を検出する電源瞬断検出部（２６）と、
   電源瞬断が発生したことを伝え、又は、センサ値の代替値として使用可能な任意の既定値を記憶する記憶部（２５）と、
   電源が復帰したとき、前記記憶部に記憶された既定値を含む信号を前記送信回路が再送信するように、信号を切り替える切替部（２８）と、
   電源復帰後の再送信時に、前記記憶部に記憶された既定値のデータ送信完了を監視する送信完了監視部（３２）と、
   を備える通信装置。
9. 前記電源瞬断検出部は、電源電圧が低下した電圧レベルに基づいて電源瞬断を検出する請求項１〜８のいずれか一項に記載の通信装置。
10. 前記電源瞬断検出部は、瞬断時間に基づいて電源瞬断を検出する請求項１〜９のいずれか一項に記載の通信装置。
11. 前記切替部による信号の切替タイミングを調整可能な切替タイミング設定部（２７）をさらに備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の通信装置。
12. 車載環境で使用されるデジタル通信方式により信号を送信する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の通信装置。

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