JP2019193113A - 通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】識別情報の設定時間の短縮を図ると共に、誤設定を低減できる通信システムを提供する。【解決手段】車載ネットワーク1において、マスター装置2と複数のスレーブ装置3とが通信を行う。マスター装置2には、複数のスレーブ装置3毎に設けられ、対応するスレーブ装置3に電源を供給するための複数の半導体リレーCH21〜CH2nが設けられている。マスター装置2のフラッシュROM24Bには、複数の半導体リレーCH21〜CH2nに対応するIDが記憶されている。マスター装置2は、半導体リレーCH21〜CH2nを順にオンして半導体リレーCH21〜CH2nをオンする毎に対応するIDを送信する。複数のスレーブ装置3は、電源供給後に受信したIDを自身のIDとして設定する。【選択図】図2

Description

本発明は、通信システムに関する。
乗用車、貨物車等の車両には、ランプや、パワーウインドウなどの多種多様な負荷が搭載されている。そして、複数の負荷が接続されるスレーブ装置と、複数のスレーブ装置を制御するマスター装置と、の通信を用いて上記負荷を制御する技術が提案されている。
そして、上記の技術においては、それぞれ複数の負荷が接続される複数のスレーブ装置に識別情報(ID)を設定する必要がある。
上記IDを設定する方法としては、例えば特許文献1に記載されたものが提案されている。上述したID設定方法では、ID未設定のスレーブ装置を車載LAN接続する毎にマスター装置がスレーブ装置にIDを送出し、スレーブ装置はIDを記憶する。
しかしながら、スレーブ装置の接続毎にID設定するため、ID設定に時間がかかる、という問題があった。また、マスター装置がスレーブ装置に送出するID順序は決まっているため、スレーブ装置の車載LANへの接続順序が異なった場合は本来と異なるIDを設定してしまう、という問題もあった。
特開2010−184575号公報
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、識別情報の設定時間の短縮を図ると共に、誤設定を低減できる通信システムを提供することを目的としている。
本発明の態様である通信システムは、複数のスレーブ装置と、前記複数のスレーブ装置と通信するマスター装置と、を備えた通信システムにおいて、前記マスター装置は、前記複数のスレーブ装置毎に設けられ、対応する前記スレーブ装置に電源を供給するための複数のスイッチと、前記複数のスイッチに対応する識別情報を記憶する記憶部と、前記スイッチを順にオンして前記スイッチをオンする毎に対応する識別情報を送信する送信部と、を有し、前記複数のスレーブ装置は、電源供給後に受信した前記識別情報を自身の識別情報として設定する設定部を有することを特徴とする。
また、前記マスター装置は、車両内に設置され、前記複数のスレーブ装置は、複数の負荷に接続され、前記複数の負荷は、常時駆動可能な負荷と、アクセサリ時に駆動可能な負荷と、イグニッション時に駆動可能な負荷と、に分類され、1つの前記スレーブ装置には、同一種類の前記負荷が接続されていてもよい。
また、前記マスター装置は、車両内に複数設置され、前記記憶部に記憶された識別情報は、前記マスター装置の車両内での設置位置を示す設置情報を含んでもよい。
本発明の態様であるマスター装置は、複数のスレーブ装置と通信するマスター装置において、前記複数のスレーブ装置毎に設けられ、対応する前記スレーブ装置に電源を供給する複数のスイッチと、前記複数のスイッチに対応する識別情報を記憶する記憶部と、
前記スイッチを順にオンして前記スイッチをオンする毎に対応する識別情報を送信する送信部と、を備えたことを特徴とする。
以上説明した態様によれば、スレーブ装置を接続する毎に識別情報を付与する必要がないため、識別情報の設定時間の短縮を図ると共に、誤設定を低減できる。
本発明の通信システムとしての車載ネットワークを示すブロック図である。 図1に示す車載ネットワークを構成するマスター装置と、スレーブ装置と、の構成を示すブロック図である。 図1に示すマスター装置が実行するID設定処理手順を示すフローチャートである。 図1に示すマスター装置及びスレーブ装置が実行する+B用のID設定処理手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の一実施形態を、図1及び図2に基づいて説明する。図1は、本発明の通信システムとしての車載ネットワーク1を示すブロック図である。図2は、図1に示す車載ネットワーク1を構成するマスター装置2と、スレーブ装置3と、の構成を示すブロック図である。
図1に示す車載ネットワーク1は、車両10に搭載されている。車載ネットワーク1は、複数のマスター装置2と、複数のスレーブ装置3と、を備えている。複数のマスター装置2は、車両10の各エリアに配置されている。本実施形態では、マスター装置2は、車両10のフロントの中央と、フロントの右側、フロントの左側、リアの右側、リアの左側の5か所にそれぞれ配置されている。
5つのマスター装置2は、通信ラインL1により互いに通信可能に接続されている。また、マスター装置2は、図示しないバッテリに接続された+B電源線L2により互いに接続され、+B電源線L2を介して電源供給される。
また、5つのマスター装置2は各々、自エリア内に配置された複数のスレーブ装置3と通信ラインL1により通信可能に接続されている。マスター装置2及びスレーブ装置3は1対複数で接続されている。マスター装置2は、複数のスレーブ装置3と通信を行うことにより、複数のスレーブ装置3の動作を制御する。スレーブ装置3は、自エリア内に配置されたランプ、シートモータ、ドアモータなどの複数の負荷20(図2)が接続され、マスター装置2との通信に応じて、負荷20の駆動を制御する。
各エリアのスレーブ装置3は、常時駆動可能な負荷20に接続される+B用と、アクセサリ時に駆動可能な負荷20に接続されるACC用と、イグニッション時に駆動可能な負荷20に接続されるIG用と、に分けて設けられている。
次に、上述したマスター装置2の構成について説明する。複数のマスター装置2は、同一構成であり、それぞれ、図2に示すように、インタフェース(以下、I/F)21と、電源回路22と、複数のローカルSW23と、マイクロコンピュータ(以下、マイコン)24と、スイッチとしての複数の半導体リレーCH21〜C2nと、を備えている。
I/F21は、他のマスター装置2や複数のスレーブ装置3と通信を行うための通信インタフェースである。I/F21は、各種通信(CAN、LIN、その他通信方式)に対応した信号の入出力が可能なインタフェースである。電源回路22は、+B電源線L2から供給される電源から後述するマイコン24用の電源を生成して、マイコン24に供給する回路である。ローカルSW23は、ユーザにより負荷20を動作させるための操作が行われる。
マイコン24は、周知のCPU(Central Processing Unit)24Aと、記憶部としてのフラッシュROM(Read Only Memory)24Bと、から構成されている。CPU24Aは、マスター装置2全体の制御を司り、処理プログラムに従って各種の処理を行う。フラッシュROM24Bは、マスター装置2に接続されたスレーブ装置3のIDや、CPU24Aが行う処理のプログラム等を格納するメモリである。
半導体リレーCH21〜CH2nは、複数のスレーブ装置3毎に1対1で対応して設けられている。半導体リレーCH21〜CH2nは、+B電源線L3、ACC電源線L4、IG電源線L5を介して+B用、ACC用、IG用のスレーブ装置3に接続されている。半導体リレーCH21〜CH2nは、マイコン24から駆動信号が出力されるとオンして、+B電源線L2からの電源を、+B電源線L3、ACC電源線L4、IG電源線L5を介して対応するスレーブ装置3に供給する。
なお、上記半導体リレーCH21〜CH2nは、自身に流れる電流を検出する電流検出機能を有しており、その検出電流をマイコン24に入力している。
次に、上述したスレーブ装置3の構成について説明する。複数のスレーブ装置3は、同一構成であり、それぞれI/F31と、電源回路32と、マイコン33と、複数のローカルSW34と、複数の半導体リレーCH31〜CH38と、を有している。I/F31は、マスター装置2と通信するためのインタフェースであり、各種通信(CAN、LIN、その他通信方式)に対応した信号の入出力が可能である。電源回路32は、+B電源線L3、ACC電源線L4、IG電源線L5から供給される電源から後述するマイコン33用の電源を生成して、マイコン33に供給する回路である。
マイコン33は、CPU33Aと、フラッシュROM33Bと、から構成されている。CPU33Aは、スレーブ装置3全体の制御を司り、処理プログラムに従って各種の処理を行う。フラッシュROM33Bは、初期IDや、CPU33Aが行う処理のプログラム、変数、設定値を格納するメモリであり、初期状態においては全てのスレーブ装置3に同じ内容が書き込まれている。初期IDは、仮のIDであり、送信用初期IDと、受信用初期IDと、設定されている。
CPU33Aが行う処理のプログラムは、通信ラインL1を介して接続されたマスター装置2と通信するための通信プログラム、システム動作に必要なシステム動作が含まれている。負荷20の動作プログラムは、初期状態のフラッシュROM33Bには書き込まれておらず、ID設定後に書き込まれる。
複数のローカルSW34は、マイコン33に接続され、マイコン33にオンオフ情報を入力している。複数の半導体リレーCH31〜CH38は、マイコン33と負荷20との間にそれぞれ接続され、マイコン33からの駆動信号に応じてオンオフする。半導体リレーCH31〜CH38は、オンすると+B電源線L3、ACC電源線L4、IG電源線L5からの電源を負荷20に供給する。
また、半導体リレーCH31〜CH38は、自身に流れる電流を検出する電流検出機能を有しており、その検出電流をマイコン33に入力している。スレーブ装置3に備えられた半導体リレーCH31〜CH38の数は、本実施形態では8つを例にして説明するが、これに限らず、いくつであってもよい。全てのスレーブ装置3は、同じ数の半導体リレーCH31〜CH38を備えている。
次に、上記マスター装置2及びスレーブ装置3間で授受される信号のビットアサイン(割り当て)を下記の表1を参照して説明する。
Figure 2019193113
上記の表1に示すように、先頭のbit10〜bit0がスレーブ装置3の識別情報(ID)を表す。識別情報は、車両10に配置されている全てのスレーブ装置3に重複することなく割り振られる情報である。識別情報は、設置情報と、予備情報と、送受信情報と、スレーブ情報と、から構成されている。
設置情報は、bit10〜bit7が割り当てられている。bit10〜bit9は、車両の進行方向の設置位置を表し、スレーブ装置3の設置位置が車両のフロント側であれば「01」、リア側であれば「10」、進行方向中央であれば「11」となる。bit8〜bi7は、車両10の左右方向の設置位置を表し、スレーブ装置3の設置位置が車両10の右側であれば「01」、左側であれば「10」、左右方向中央であれば「11」となる。
予備情報は、bit6が割り当てられている。予備情報は、常に「0」となる。
送受信情報は、bit5が割り当てられ、スレーブ装置3がマスター装置2への送信する際は「1」となり、スレーブ装置3がマスター装置2から受信する際は「0」となる。
スレーブ情報は、bit4〜bit0が割り当てられている。スレーブ情報は、同一のマスター装置2に接続されている複数のスレーブ装置3に重複することなく割り振られる情報である(異なるマスター装置2に接続されているスレーブ装置3間では重複してもよい)。
IDに続くbit7〜bit0のバイトは、ID設定後は負荷制御情報を表す。各bit7〜bit0はそれぞれ、半導体リレーCH38〜CH31に割り当てられている。そして、各bitn(nは0〜7の任意の整数)が「0」であればそのbitnに割り当てられた半導体リレーCH3n+1のオフを表す。各bitn(nは0〜7の任意の整数)が「1」であればそのbitnに割り当てられた半導体リレーCH3n+1のオンを表す。
ID設定前は、bit7が後述するID設定の成功(OK)、失敗(NG)を表し、bit6〜bit0はブランクになっている。
次に、上述した構成の車載ネットワーク1のID設定動作について図3及び図4のフローチャートを参照して説明する。なお、初期状態(ID未設定時)において、全てのスレーブ装置3には、同じ初期ID(初期受信ID、初期送信ID)が設定され、フラッシュROM33BのIDエリア内に格納されている。
スレーブ装置3に設定されるIDは、受信用IDと送信用IDとの2種類があるが、2つの違いは表1に示すように送受信情報(IDのbit5)のみであるため、どちらかが決定すれば送受信IDは自ずと決定される。本実施形態では、受信用IDの設定について説明し、初期受信IDとしては、下記の表2に示すように、bit10〜bit5が「0」、bit4〜bit0が「1」となる「00000011111」が設定されているものとして説明する。
Figure 2019193113
また、初期状態において全てのマスター装置2には、下記の表3、表4に示すように、予めフラッシュROM24Bなどに半導体リレーCH21〜CH2nに対応した受信ID、送信IDが格納されている。詳しく説明すると、上記受信ID、送信IDの設置情報は、半導体リレーCH21〜CH2nに依らず全て同じ値に設定されている。例えば、マスター装置2が車両10のフロント右側に設置されている場合、上記IDの設置情報は下記の表3、表4に示すように「0101」となる。
Figure 2019193113
Figure 2019193113
上記受信ID、送信IDのスレーブ情報は、半導体リレーCH21〜CH2nに対応した値が格納されている。例えば、半導体リレーCH21、CH22…に対応するスレーブ情報としては「00001」、「00010」…が設定される。この場合、上記表3、表4に示すように、半導体リレーCH21、CH22…に対応する受信IDとしては「01010000001」、「01010000010」…が格納され、送信IDとしては「01010100001」、「01010100010」…が格納される。
まず、マスター装置2のマイコン24(以下、単にマスター装置2ということもある)は、起動後、図3に示すID設定処理を実行し、半導体リレーCH21〜CH2nに接続されているスレーブ装置3のID設定処理(ステップS1〜Sn)を順に実行する。
半導体リレーCH21に接続されているスレーブ装置3のID設定処理においてマスター装置2は、まず半導体リレーCH21をオンする(図3のステップS11)。半導体リレーCH21のオンに応じて、半導体リレーCH21に接続されたスレーブ装置3に電源が供給される。
半導体リレーCH21に接続されたスレーブ装置3のマイコン33(以下、単にスレーブ装置3ということもある)は、電源が供給されると起動し、図4に示すID設定処理を実行する。ID設定処理においてスレーブ装置3は、まずフラッシュROM33BのIDエリア内に格納された自身のIDを読み込む(ステップS201)。次に、スレーブ装置3は、読み込んだIDを送信する(ステップS202)。
マスター装置2は、ステップS11で半導体リレーCH21をオンしてから所定時間T1内にIDを受信できなければ(ステップS12)、半導体リレーCH21に接続されるスレーブ装置3がないと判定し、ID設定を中止した後(ステップS18)、処理を終了する。一方、マスター装置2は、所定時間T1内にIDを受信すると(ステップS12でY)、受信したIDが初期IDであるか否かを判定する(ステップS13)。
初期IDでなければ(ステップS13でN)、マスター装置2は、受信したIDと、フラッシュROM24B内に格納された半導体リレーCH21に対応するID(表3に示す例では01010000001)と、が異なるか否かを判定する(ステップS14)。両者が一致していれば(ステップS14でN)、一致したID「01010000001」にてID設定不要信号を送信して(ステップS15)、ステップS17に進む。ID設定不要信号は、下記の表5に示すように、一致したIDにバイトのbit7を「1」、bit6〜bit0を「0」にした信号である。
Figure 2019193113
一方、マスター装置2は、ステップS13で受信したIDが初期IDであれば(ステップS13でY)、ステップS16に進む。マスター装置2は、受信したIDと、フラッシュROM24B内に格納された半導体リレーCH21に対応するIDと、が異なる場合も(ステップS14でY)、ステップS16に進む。
ステップS16において、マスター装置2のCPU24Aは、送信部として機能し、フラッシュROM24Bから半導体リレーCH21に対応するIDを読み取って、読み取ったIDを送信する。このとき、CPU24Aは、下記の表6に示すように、IDと共に送信するバイトのbit7は「0」にする。
Figure 2019193113
スレーブ装置3は、IDを送信してから所定時間T2内にID設定不要信号(即ち、バイトのbit7が「1」の信号)を受信すると(ステップS203でY)、IDエリアに書き込まれたIDを付与したID設定終了信号(ID設定OK)を送信して(ステップ204)、ID設定処理を終了する。ID設定終了信号(ID設定OK)は、表5に示すID設定不要信号と同じ構成であり、バイトのbit7を「1」にした信号である。
一方、スレーブ装置3は、上記所定時間T2内にID(即ち、バイトのbit7が「0」の信号)を受信すると(ステップS205でY)、フラッシュROM33BのIDエリアから初期IDを消去する(ステップS206)。フラッシュROM33BのIDエリアの消去が成功すると(ステップS207でY)、スレーブ装置3のCPU33Aは、設定部として機能し、受信した受信IDをフラッシュROM33BのIDエリアに書き込む(ステップS208)。
次に、スレーブ装置3は、受信したIDとフラッシュROM33Bに書き込んだ受信IDとが一致して書き込みが成功したと判定すると(ステップS209でY)、ステップS204に進む。
ステップS204においては、スレーブ装置3は、フラッシュROM33Bに書き込んだIDにてID設定終了信号(ID設定OK)を送信する。ID設定終了信号(ID設定OK)は、表5に示すように、バイトのbit7が「1」となる信号である。
一方、スレーブ装置3は、所定時間T2内にIDを受信できなかったり(ステップS205でN)、フラッシュROM33Bの消去が失敗したり(ステップS207でN)、IDの書き込みが失敗したり(ステップS209でN)すると、ステップS210に進む。
ステップS210においては、スレーブ装置3は、初期IDにてID設定終了信号(ID設定NG)を送信する。ID設定終了信号(ID設定NG)は、下記の表7に示すように、バイトのbit7が「0」となる信号である。
Figure 2019193113
マスター装置2は、IDやID設定不要信号の送信後、所定時間T3内にID設定終了信号(ID設定OK)を受信し、そのIDがステップS16、S15で送信したIDと一致した場合(ステップS17でY)、処理を終了する。
これに対して、マスター装置2は、所定時間T3内にID設定終了信号(ID設定OK)を受信できなかったり、受信できたとしてもそのIDがS16、S15で送信したIDと一致しない場合(ステップS17でN)、ID設定を中止した後(ステップS18)、処理を終了する。
次に、上記半導体リレーCH22〜CH2nに接続されているスレーブ装置3のID設定処理(ステップS2〜Sn)について説明する。半導体リレーCH22〜CH2nに接続されているスレーブ装置3のID設定処理においてマスター装置2は、上記半導体リレーR21に接続されているスレーブ装置3のID設定処理と同様であるため簡単に説明する。半導体リレーCH22〜CH2nに接続されているスレーブ装置3のID設定処理においてマスター装置2は、ステップS11の半導体リレーCH21のオンに代えて、半導体リレーCH22〜CH2nをオンする。
半導体リレーCH22〜CH2nのオンに応じてそれに接続されているスレーブ装置3に電源が供給されると、スレーブ装置3は上述したID設定処理を実行する。
上述した実施形態によれば、マスター装置2には、複数のスレーブ装置3毎に設けられ、対応するスレーブ装置3に電源を供給する複数の半導体リレーCH21〜CH2nと、複数の半導体リレーCH21〜CH2nに対応するIDを記憶するフラッシュROM24Bと、が設けられている。マスター装置2は、半導体リレーCH21〜CH2nを順にオンして半導体リレーCH21〜CH2nをオンする毎に対応するIDを送信する。スレーブ装置3は、電源供給後に受信したIDを自身のIDとして設定する。即ち、本実施形態によれば、マスター装置2及びスレーブ装置3を車載ネットワーク1に組み付けて接続した後、半導体リレーCH21〜CH2nのオンオフによりID設定を行うことができる。これにより、スレーブ装置3を接続する(組み付ける)毎にIDを付与する必要がないため、IDの設定時間の短縮を図ると共に、誤設定を低減できる。
上述した実施形態によれば、マスター装置2は、車両10内に設置され、複数のスレーブ装置3は、複数の負荷20に接続されている。複数の負荷20は、常時駆動可能な負荷20と、アクセサリ時に駆動可能な負荷20と、イグニッション時に駆動可能な負荷20と、に分類されている。そして、1つのスレーブ装置3には、同一種類の負荷20が接続されている。これにより、スレーブ装置3に電源供給して、負荷20を駆動可能にするための半導体リレーCH21〜CH2nを利用して、IDの設定を行うことができる。
上述した実施形態によれば、マスター装置2は、車両10内に複数設置され、フラッシュROM24Bに記憶されたIDは、マスター装置2の車両内での設置位置を示す設置情報を含む。これにより、車両10に設定されたスレーブ装置3に容易にそれぞれ別々のIDを付与することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、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。
1 車載ネットワーク(通信システム)
2 マスター装置
3 スレーブ装置
10 車両
20 負荷
CH21〜CH2n 半導体リレー(スイッチ)
24A CPU(送信部)
24B フラッシュROM(記憶部)
33A CPU(設定部)

Claims (4)

  1. 複数のスレーブ装置と、前記複数のスレーブ装置と通信するマスター装置と、を備えた通信システムにおいて、
    前記マスター装置は、前記複数のスレーブ装置毎に設けられ、対応する前記スレーブ装置に電源を供給するための複数のスイッチと、前記複数のスイッチに対応する識別情報を記憶する記憶部と、前記スイッチを順にオンして前記スイッチをオンする毎に対応する識別情報を送信する送信部と、を有し、
    前記複数のスレーブ装置は、電源供給後に受信した前記識別情報を自身の識別情報として設定する設定部を有することを特徴とする通信システム。
  2. 前記マスター装置は、車両内に設置され、
    前記複数のスレーブ装置は、複数の負荷に接続され、
    前記複数の負荷は、常時駆動可能な負荷と、アクセサリ時に駆動可能な負荷と、イグニッション時に駆動可能な負荷と、に分類され、
    1つの前記スレーブ装置には、同一種類の前記負荷が接続されていることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3. 前記マスター装置は、車両内に複数設置され、
    前記記憶部に記憶された識別情報は、前記マスター装置の車両内での設置位置を示す設置情報を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信システム。
  4. 複数のスレーブ装置と通信するマスター装置において、
    前記複数のスレーブ装置毎に設けられ、対応する前記スレーブ装置に電源を供給する複数のスイッチと、
    前記複数のスイッチに対応する識別情報を記憶する記憶部と、
    前記スイッチを順にオンして前記スイッチをオンする毎に対応する識別情報を送信する送信部と、を備えたことを特徴とするマスター装置。
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