JP3894430B2 - Communication device and obstacle detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタ装置に対して複数のスレーブ装置が通信線又はその一部を介して接続された通信装置に関し、特に車両用の障害物検知装置などに好適な通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来例として、車両のバンパの、例えば左、正面、右などにそれぞれ超音波センサ(スレーブ)を設け、各超音波センサの反射波検知信号に基づいてコントローラ(マスタ)がどの位置に障害物があるかを検知して警報する障害物検知装置が知られている。この障害物検知装置では図6に示すように、車両に設置する前にあらかじめ、コントローラ40には、複数のセンサ41、42、43の個々の位置(バンパの左、正面、右など)に応じたIDがそれぞれ設定され、また、個々のセンサ41、42、43にはそのIDが設定される。そして、車両に設置する場合には、各センサ41、42、43がそれぞれ個々の位置においてコントローラ40と通信線14、電源線15、GND線16を介してバス接続される。そして、コントローラ40が個々のIDがあらかじめ設定された各センサ41、42、43からポーリング/セレクティング方式などで情報を収集する。
【0003】
また、センサ41、42、43が演算機能付きの超音波センサの場合には、超音波センサ41、42、43が障害物との距離を演算してコントローラ40に送り、コントローラ40がこの距離に基づいて警報を発するように構成されている。この装置も同様に、車両に設置する前にセンサIDがコントローラ40及び個々のセンサ41、42、43に設定される。そして、コントローラ40が個々のIDがあらかじめ設定された各センサ41、42、43からポーリング/セレクティング方式などで情報を収集する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、個々のIDを既に設定したスレーブ(センサ)41、42、43を本来の位置と異なる位置に誤って接続して設置すると、障害物検知装置の場合、コントローラ40は障害物がある位置では警報することができず、障害物がない位置で警報するという問題点がある。
【0005】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、作業者が複数のスレーブ(センサ)の個々の設置位置を意識することなく個々のスレーブ(センサ)に対してIDを正常に設定することができる通信装置及び障害物検知装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の障害物検知装置は上記目的を達成するために、制御ユニットがID設定者に対してID設定を行う位置のセンサに対して外部からID設定トリガを与えるように指示するとともに、その位置のIDを含むID設定コマンドを複数のセンサに送信し、複数のセンサはID設定トリガを与えられたか否かを判断し、ID設定トリガを与えられたセンサがID設定コマンド内のIDを自己に設定することを特徴とする。
【0008】
また、本発明の障害物検知装置は上記目的を達成するために、制御ユニットがID設定者に対してID設定を行う位置のセンサに対して外部からID設定トリガ及びIDを与えるように指示し、複数のセンサがID設定トリガ及びIDを与えられか否かを判断し、ID設定トリガ及びIDを与えられたセンサがそのIDを自己に設定することを特徴とする。
上記の構成によれば、複数のスレーブ(センサ)を設置した後にIDを設定するので、複数のスレーブ(センサ)の個々の設置位置を意識することなく個々のスレーブ(センサ)に対してIDを正常に設定することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<第1の実施の形態(その1)>
図1は本発明に係る通信装置の第1の実施の形態として車両用障害物検知装置を示すブロック図、図2は図1のスレーブの構成を示すブロック図、図3は図1の車両用障害物検知装置のID設定通信シーケンスを示す説明図である。
【0010】
図1におけるマスタ10は、一例として車両用障害物検知装置を構成する制御装置であり、車両のバンパの左、正面、右にそれぞれ対応するIDがあらかじめ図示しない不揮発性メモリに設定されている。スレーブ11、12、13は車両用障害物検知装置を構成する超音波センサであり、マスタ10に近い順からこの順番で順次、車両のバンパの左、正面、右にそれぞれ設置される。スレーブ11、12、13には、上記のIDは車両への設置前にはあらかじめ設定されない。
【0011】
マスタ10からは通信線14−1、電源線15、GND線16が引き出され、通信線14−1はマスタ10から最も近いスレーブ11に接続される。スレーブ11側では図2に示すように、通信線14−1はコントローラ11aと双方向バッファ11cの一端に接続される。双方向バッファ11cはコントローラ11aの制御によりオン、オフされ、初期状態ではオフである。双方向バッファ11cの他端と、コントローラ11aの下流側に設けられたトランシーバ11bは、下流側の通信線14−2を介して次のスレーブ12に接続される。スレーブ12、13もスレーブ11と同様にして通信線14に接続される。電源線15、GND線16はスレーブ11、12、13の各コントローラ11a〜に直結される。
【0012】
次に図3を参照してID設定動作を説明する。ここで、スレーブ11、12、13の各双方向バッファ11c〜は全てオフであり、したがって、スレーブ11のコントローラ11a(以下、簡単にスレーブ11)のみがマスタ10と通信可能である。
1:まず、マスタ10は、車両のイグニッションスイッチIGがオンになって車載バッテリから電源の供給を受けると、マスタ10から最も近い位置のID1とID設定コマンドを含むID1設定メッセージを通信線14−1に送信し、このID1設定メッセージはスレーブ11のみが受信する。
2:スレーブ11は受信したID1設定メッセージ内のID1を記憶する。
3:スレーブ11は次いでID1設定完了メッセージを上流側の通信線14−1に送信する。これによりID1設定完了メッセージがマスタ10により受信される。次にスレーブ11は双方向バッファ11cをオンにする。
【0013】
4:スレーブ11はまた、マスタ10から設定されたID1を所定の法則に従って次の位置のID2に変更し、この変更したID2とID設定コマンドを含むID2設定メッセージを下流側の通信線14−2に送信する。このID2設定メッセージはマスタ10と下流側のスレーブ12により受信される。
5:スレーブ12は受信したID2設定メッセージ内のID2を記憶する。
6:スレーブ12は次いでID2設定完了メッセージを上流側の通信線14−2に送信する。これによりID2設定完了メッセージがマスタ10(及びスレーブ11)により受信される。次にスレーブ12は双方向バッファ12cをオンにする。
【0014】
7:スレーブ12はまた、設定されたID2を所定の法則に従って次の位置のID2に変更し、この変更したID3とID変更コマンドを含むID3設定メッセージを下流側の通信線14−3に送信する。このID3設定メッセージはマスタ10と下流側のスレーブ13により受信される。
8:スレーブ13は受信したID3設定メッセージ内のID3を記憶する。
9:スレーブ13は次いでID3設定完了メッセージを上流側の通信線14−3に送信する。これによりID3設定完了メッセージがマスタ10(及びスレーブ11、12)により受信される。次にスレーブ13は双方向バッファ13cをオンにする。
【0015】
<第1の実施の形態(その2)>
図4は第1の実施の形態の変形例の通信装置を示すブロック図、図5は図4のスレーブの構成を示すブロック図である。図4、図5に示すように、マスタ30からは通信線34−1、電源線35、GND線36が引き出され、通信線34−1はマスタ30から最も近いスレーブ31に接続される。スレーブ31側では図5に示すように、通信線34−1がコントローラ31aのレシーバRに接続され、コントローラ31aのトランシーバTは下流側の通信線34−2を介して次段のスレーブ32に接続される。そして、最終段のスレーブ33は下流側の通信線34−4を介してマスタ30に接続され、したがって、マスタ30、スレーブ31〜33がリング状の通信線34を介して接続される。
【0016】
この場合のID設定動作も図3と同じシーケンスで行うことができるので、作業者が複数のスレーブ31〜33の個々の設置位置を意識することなく個々のスレーブ31〜33に対してIDを正常に設定することができる。
【0017】
<第2の実施の形態>
図6は前述の従来例の構成を示すとともに、第2の実施の形態としての超音波式の障害物検知装置の全体構成を示している。図7は図6に示される第2の実施の形態における超音波センサを詳しく示し、図8はID設定動作を示す。センサ41、42、43はバンパの左、正面、右に設置され、コントローラ40は通信線14、電源線15、GND線16を介してセンサ41、42、43にバス接続される。ここで、第1の実施の形態ではID設定を全自動で行っているが、第2の実施の形態では半自動で行っている。このため図7に示すように、ID設定を行うセンサ41のマイクロホン(送受信機能を有するトランスデューサ)11dに対して超音波が放射されるように外部マイクロホンMICが設置され、外部マイクロホンMICの超音波がID付与トリガとして使用される。
【0018】
次に図7、図8を参照してID設定動作を説明する。まず、コントローラ40は車両のイグニッションスイッチIGがオンになって車載バッテリから電源の供給を受けると、表示器40aに「ID1設定表示」を行うとともに、最も近い位置のID1を含むID1設定メッセージを通信線14、すなわち全てのセンサ41、42、43に送信する。このとき、作業者は表示器40aの「ID1設定表示」を見て、ID1を設定すべきセンサ41に外部マイクロホンMICを設置する。
【0019】
センサ41、42、43では図7に示すように、このID1設定メッセージをLAN制御回路11bが通信D/R11aを介して受信するとID設定動作に移行する。このID設定動作では、マイクロホン11dにより超音波を送信することなく超音波受信処理を行う。このとき、ID設定を行うセンサ41のマイクロホン11dに対してのみ外部マイクロホンMICから超音波が放射される。
【0020】
このマイクロホン11dにより受信された超音波信号は、そのゲインをゲイン調整回路11gにより調整した後、比較器11hに印加される。比較器11hでは、ゲイン調整回路11gの出力と、LAN制御回路11bから出力されているID設定用しきい値をしきい値調整回路11fにより調整した値と比較される。ここで、ゲイン調整回路11gとしきい値調整回路11fは各入力信号を、外部マイクロホンMICの超音波レベルに応じてあらかじめ不揮発性メモリ11kもしくはLAN制御回路11bなどに記憶されたゲインと調整値に調整する。そして、比較器11hにより
超音波信号>ID設定用しきい値
の場合にLAN制御回路11bがID1設定メッセージ内のID1を記憶し、次いでID1設定完了メッセージを通信線14に送信する。これによりID1設定完了メッセージがコントローラ40により受信される。
【0021】
コントローラ40はID1設定完了メッセージを受信すると、表示器40aに「ID2設定表示」を行うとともに、次の位置のID2を含むID2設定メッセージを通信線14、すなわち全てのセンサ41、42、43に送信する。このとき、作業者は表示器40aの「ID2設定表示」を見て、ID2を設定すべきセンサ42に外部マイクロホンMICを設置する。以下同様にして、センサ41、42、43にユニークなID1、ID2、ID3が設置される。
【0022】
次にID設定を行った後の障害物検知処理を説明する。コントローラ40は、車両のシフトポジションがR、D、2、Lのいずれかであって車速が、例えば10km/h以下の場合に、各センサ41、42、43のIDや超音波送信コマンドを含むポーリングフレームを送信する。
【0023】
各センサ41、42、43では、このポーリングフレームを通信D/R11aを介してLAN制御回路11bで受信して解読し、自己IDを含むポーリングフレームであれば、LAN制御回路11bが前回計測して記憶しておいた距離情報をコントローラ40に返信する。次いでLAN制御回路11bが超音波送信命令を送信回路11cに送信し、送信回路11cがあらかじめ不揮発性メモリ11kもしくはLAN制御回路11bなどに記憶された共振周波数の超音波バースト波を発振してマイクロホン11dに出力し、これによりマイクロホン11dから超音波バースト波が検知エリアに放射される。
【0024】
もしこの放射された超音波が検知エリア内の障害物により反射されると、この反射波がマイクロホン11dにより受信される。その受信信号はそのゲインをゲイン調整回路11gにより調整した後、比較器11hに印加され、比較器11hでは、ゲイン調整回路11gの出力と、LAN制御回路11bから出力されている障害物判定用しきい値をしきい値調整回路11fにより調整した値と比較される。ここで、ゲイン調整回路11gとしきい値調整回路11fは各入力信号を、あらかじめ不揮発性メモリ11kもしくはLAN制御回路11bなどに記憶されたゲインと調整値に調整する。
【0025】
そして、比較器11hにより
反射波受信信号>障害物判定用しきい値
の場合に受信信号(障害物検知信号)が距離演算回路11eに送られる。距離演算回路11eは超音波発振開始時から障害物検知信号までの時間を距離に換算し、LAN制御回路11bは、これを次のポーリングフレームまで記憶する。コントローラ40は各センサ41、42、43から送信された距離情報を受信すると、その距離情報により前回の距離情報を更新して表示器40aに出力などする。
【0026】
上記実施の形態では、ID付与トリガとして外部マイクロホンMICの超音波を使用したが、代わりにマイクロホン11dの表面をたたくことにより生じる振動を利用してもよい。この場合には、ゲイン調整回路11gとしきい値調整回路11fにそれぞれ対するゲインと調整値として、マイクロホン11dの表面をたたくことにより生じる振動レベルに応じてあらかじめ不揮発性メモリ11kもしくはLAN制御回路11bなどに記憶する。
【0027】
また、ID付与トリガとして、代わりにマイクロホン11dの表面を触れることによってセンサ41、42、43に断線状態を引き起こして、この断線状態を利用してもよい。ここで、超音波センサ41、42、43では一般に、超音波の残響を利用して残響時間が通常より短い場合には断線と判断している。また、マイクロホン11dの表面を触れると残響時間が通常より短くなる。そこで、あらかじめ初期化時には残響時間の測定を断線判断ではなく、ID付与トリガとして使用することができる。
【0028】
また、ID付与トリガとして、代わりに何らかの障害物をマイクロホン11dから所定の距離に設置するようにしてもよい。この場合には、ゲイン調整回路11gとしきい値調整回路11fにそれぞれ対するゲインと調整値として、障害物との距離に応じてあらかじめ不揮発性メモリ11kもしくはLAN制御回路11bなどに記憶する。
【0029】
<第3の実施の形態>
上記の第2の実施の形態では、センサ41、42、43に対するIDをコントローラ40から設定したが、作業者が設定するようにしてもよい。すなわち、ID付与トリガ及び設定IDとして、上記の外部マイクロホンMICが発生する超音波の中に、設定IDに応じたコードを含ませてこのコードを各センサ41、42、43の位置に応じて変更し、各センサ41、42、43がこの超音波内のコードを解読して設定IDを記憶するようにしてもよい。
【0030】
また、ID付与トリガとして、代わりに上記のマイクロホン11dの表面をたたく回数と設定IDを対応させ、各センサ41、42、43の位置に応じてたたく回数を変更し、各センサ41、42、43がこの回数を解読して設定IDを記憶するようにしてもよい。
【0031】
また、ID付与トリガとして、代わりに上記の断線状態の回数と設定IDを対応させ、各センサ41、42、43の位置に応じて断線状態の回数を変更し、各センサ41、42、43がこの回数を解読して設定IDを記憶するようにしてもよい。
【0032】
また、ID付与トリガとして、代わりに上記の障害物の検知回数と設定IDを対応させ、各センサ41、42、43の位置に応じて障害物の検知回数を変更し、各センサ41、42、43がこの回数を解読して設定IDを記憶するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る通信装置の第1の実施の形態として車両用障害物検知装置を示すブロック図である。
【図2】図1のスレーブの構成を示すブロック図である。
【図3】図1の車両用障害物検知装置のID設定通信シーケンスを示す説明図である。
【図4】第1の実施の形態の変形例の通信装置を示すブロック図である。
【図5】図4のスレーブの構成を示すブロック図である。
【図6】第2の実施の形態としての超音波式の障害物検知装置の全体構成並びに従来の障害物検知装置を示すブロック図である。
【図7】図6の超音波センサを詳しく示すブロック図である。
【図8】第2の実施の形態のID設定通信シーケンスを示す説明図である。
【符号の説明】
10、30 マスタ
11〜13、31〜33 スレーブ
14、14−1〜14−4、34−1〜34−4 通信線
40 コントローラ
41〜43 センサ
MIC 外部マイクロホン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication device in which a plurality of slave devices are connected to a master device via a communication line or a part thereof, and more particularly to a communication device suitable for an obstacle detection device for a vehicle.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example of this type, an ultrasonic sensor (slave) is provided on each of the vehicle bumper, for example, left, front, right, etc., and the controller (master) is located at a position based on the reflected wave detection signal of each ultrasonic sensor. An obstacle detection device that detects whether there is an obstacle and gives an alarm is known. In this obstacle detection device, as shown in FIG. 6, before installing the vehicle in the vehicle, the
[0003]
When the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, if the slaves (sensors) 41, 42, and 43 in which individual IDs have already been set are erroneously connected and installed at positions different from the original positions, in the case of an obstacle detection device, the
[0005]
In the present invention, in view of the problems of the above-described conventional example, communication that allows an operator to normally set an ID for each slave (sensor) without being aware of the individual installation positions of the plurality of slaves (sensors). An object is to provide a device and an obstacle detection device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the obstacle detection device of the present invention instructs the ID setter to give an ID setting trigger from the outside to the sensor at the position where ID setting is performed, and the position transmits the ID setting command including the ID of the plurality of sensors, the plurality of sensors may determine whether the given ID setting trigger self an ID in a given sensor ID set command ID setting trigger It is characterized by setting to.
[0008]
In order to achieve the above object, the obstacle detection device of the present invention instructs the ID setting person to give an ID setting trigger and ID from the outside to the sensor at the position where ID setting is performed. The plurality of sensors determine whether or not an ID setting trigger and an ID are given, and the ID setting trigger and the sensor given the ID set the ID to itself.
According to the above configuration, since the ID is set after installing a plurality of slaves (sensors), the ID is assigned to each slave (sensor) without being aware of the individual installation positions of the plurality of slaves (sensors). It can be set normally.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First embodiment (part 1)>
1 is a block diagram showing an obstacle detection device for a vehicle as a first embodiment of a communication device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a slave of FIG. 1, and FIG. 3 is for the vehicle of FIG. It is explanatory drawing which shows ID setting communication sequence of an obstacle detection apparatus.
[0010]
A
[0011]
A communication line 14-1, a
[0012]
Next, the ID setting operation will be described with reference to FIG. Here, each of the
1: First, when the ignition switch IG of the vehicle is turned on and power is supplied from the in-vehicle battery, the
2: The
3: Next, the
[0013]
4: The
5: The
6: Next, the
[0014]
7: The
8: The
9: The
[0015]
<First embodiment (part 2)>
FIG. 4 is a block diagram illustrating a communication apparatus according to a modification of the first embodiment, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the slave in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, a communication line 34-1, a power supply line 35, and a GND line 36 are drawn from the
[0016]
Since the ID setting operation in this case can also be performed in the same sequence as in FIG. 3, the ID is normal for the
[0017]
<Second Embodiment>
FIG. 6 shows the configuration of the above-described conventional example, and also shows the overall configuration of the ultrasonic obstacle detection device as the second embodiment. FIG. 7 shows in detail the ultrasonic sensor according to the second embodiment shown in FIG. 6, and FIG. 8 shows the ID setting operation. The
[0018]
Next, the ID setting operation will be described with reference to FIGS. First, when the ignition switch IG of the vehicle is turned on and power is supplied from the in-vehicle battery, the
[0019]
As shown in FIG. 7, in the
[0020]
The ultrasonic signal received by the
[0021]
Upon receiving the ID1 setting completion message, the
[0022]
Next, the obstacle detection process after setting the ID will be described. The
[0023]
In each
[0024]
If the emitted ultrasonic wave is reflected by an obstacle in the detection area, the reflected wave is received by the
[0025]
Then, the received signal (obstacle detection signal) is sent to the
[0026]
In the above embodiment, the ultrasonic wave of the external microphone MIC is used as the ID giving trigger. However, vibration generated by hitting the surface of the
[0027]
Alternatively, the disconnection state may be used by causing the
[0028]
Alternatively, as an ID assignment trigger, some obstacle may be installed at a predetermined distance from the
[0029]
<Third Embodiment>
In the second embodiment, the IDs for the
[0030]
In addition, instead of the ID giving trigger, the number of hits on the surface of the
[0031]
In addition, as an ID grant trigger, the number of disconnection states described above is associated with the set ID instead, and the number of disconnection states is changed according to the position of each
[0032]
Further, instead of the ID giving trigger, the number of obstacle detections described above is associated with the set ID, the number of obstacle detections is changed according to the position of each
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an obstacle detection device for a vehicle as a first embodiment of a communication device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a slave in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an ID setting communication sequence of the vehicle obstacle detection device of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram showing a communication apparatus according to a modification of the first embodiment.
5 is a block diagram showing a configuration of a slave in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic obstacle detection device as a second embodiment and a conventional obstacle detection device.
7 is a block diagram showing in detail the ultrasonic sensor of FIG. 6;
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an ID setting communication sequence according to the second embodiment;
[Explanation of symbols]
10, 30
Claims (10)
前記制御ユニットがID設定者に対してID設定を行う位置のセンサに対して外部からID設定トリガを与えるように指示するとともに、その位置のIDを含むID設定コマンドを前記複数のセンサに送信し、
前記複数のセンサは前記ID設定トリガを与えられたか否かを判断し、前記ID設定トリガを与えられたセンサが前記ID設定コマンド内のIDを自己に設定することを特徴とする障害物検知装置。A plurality of sensors attached to each predetermined obstacle detection position of the vehicle transmits an ultrasonic wave based on an ultrasonic transmission instruction including an individual ID from the control unit, and an obstacle caused by an ultrasonic wave reflected by the obstacle In the obstacle detection device that digitally calculates the distance to the obstacle based on the object detection signal and transmits the distance information to the control unit, and the control unit issues an alarm based on the distance information.
The control unit instructs the ID setter to give an ID setting trigger from the outside to the sensor at the position where ID setting is performed, and transmits an ID setting command including the ID of the position to the plurality of sensors. ,
Wherein the plurality of sensors determines whether given the ID setting trigger, ID obstacle detection, characterized in that to set the self of the ID sensor given a setting trigger in the ID setting command apparatus.
前記制御ユニットがID設定者に対してID設定を行う位置のセンサに対して外部からID設定トリガ及びIDを与えるように指示し、
前記複数のセンサは前記ID設定トリガ及びIDを与えられたか否かを判断し、前記ID設定トリガ及びIDを与えられたセンサがそのIDを自己に設定することを特徴とする障害物検知装置。A plurality of sensors attached to each predetermined obstacle detection position of the vehicle transmits an ultrasonic wave based on an ultrasonic transmission instruction including an individual ID from the control unit, and an obstacle caused by an ultrasonic wave reflected by the obstacle In the obstacle detection device that digitally calculates the distance to the obstacle based on the object detection signal and transmits the distance information to the control unit, and the control unit issues an alarm based on the distance information.
The control unit instructs an ID setter to give an ID setting trigger and ID from the outside to a sensor at a position where ID setting is performed,
Wherein the plurality of sensors determines whether given the ID setting trigger and ID, the ID setting trigger and ID obstacle detecting device sensor given and sets the ID to self the .
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