JP4070103B2 - 多重通信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に組み込むに適した多重通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両にはスイッチやセンサ等からなる各種の入力装置や、これらの入力装置から与えられた情報に従って駆動されるランプやアクチュエータ等からなる各種の負荷装置が組み込まれる。またこれらの入力装置と負荷装置とを互いに関連させて作動させるべく、車両の各部に制御装置(ECU;電子制御ユニット)をそれぞれ設け、これらの制御装置間で情報通信しながらその制御を実行することも行なわれている。
【0003】
図1はこのような制御装置を通信回線を介して結んで構築される車両用LAN(多重通信装置)の概略構成を示すもので、1は車両の各部に設けられて各種の入力装置2の状態を検出したり、各種の負荷装置3を駆動するスレーブECUである。また4は複数のスレーブECU1との間で支線5を介して情報通信して各スレーブECU1の動作をそれぞれ統括管理するマスタECUである。ちなみにマスタECU4とスレーブECU1との通信は、例えばポーリングセレクティング方式によって行われる。また各種の機能別に設けられた複数のマスタECU4は幹線6を介して相互に情報通信するように構成される。
【0004】
ところで上述した如く構成される多重通信装置においては、低消費電力動作モードを設定してその消費電力を低減する機能が設けられる(例えば特許文献1参照)。この低消費電力動作モードは、各ECU1,4における動作クロックの周波数を低くしたり、或いはクロックの発生自体を停止させることでその消費電力を抑えるものであり、スリープモードと称される。ちなみにこの低消費電力動作モード(スリープモード)は、ECU1,4間で情報通信する必要がないときに設定される。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−292274号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した多重通信装置にあっては、低消費電力動作モードの状態にあるスレーブECU1が、センサなどの入力装置2から入力される信号の変化を検出して通常動作モードに移行する場合、該スレーブECU1内の基準クロック発振器が発振を開始して、その周波数が安定するまでに時間が掛ることが否めない。そして発振周波数が安定した後、起動信号(ウェイクアップ信号)を支線5に送出して、他のスレーブECU1に対して通常動作モードへの復帰を促す。
【0007】
従って、他のスレーブECU1においては、起動信号を受けた時点で、通常動作モードに移行するべく、その起動動作を開始することになる。これ故、複数のスレーブECU1間で通信が可能となるまでに、多大な時間が掛ることになる。この起動に要する時間がある為、例えば人間がスイッチ等を操作して所定の負荷装置(ランプ、アクチュエータ等)が作動するまでの応答遅延が大きくなり、その操作を行った人に違和感を与えるという問題があった。
【0008】
また、前述した起動信号がパルス状の信号であるため、支線5にノイズが重畳したとき、低消費電力動作モードにあるスレーブECU1が誤ってウェイクアップして通常動作モードに移行するという問題があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、低消費電力動作モードに移行した多重通信装置の起動時間を誤動作を起こすことなく短縮することが可能な多重通信装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の多重通信装置は、マスタECUと、このマスタECUと通信回線を介して接続された複数の子局(スレーブECU)とからなる多重通信装置であって、前記スレーブECUは、前記他のスレーブECUとの間で前記通信回線を介して相互通信させるための通信I/F回路と、外部に設けた入力装置から前記スレーブECUへの入力信号を検出する入力検出回路と、前記通信回線上における通信信号の有無を監視する信号監視回路と、前記信号監視回路において所定時間以上継続して通信信号が検出されず、且つ前記入力検出回路において所定時間以上継続して入力信号が検出されないとき、該スレーブECUの動作状態を低消費電力動作モードに設定するスリープ制御手段、及び上記低消費電力動作モードでの動作時に通信信号または入力信号が検出されたとき、該スレーブECUの動作状態を通常動作モードに復帰させるウェイクアップ制御手段を有するスレーブECU制御部と、前記低消費電力動作モードでの動作時に入力信号が検出されたとき、上記ウェイクアップ制御手段に先立って前記通信回線にウェイクアップ信号を出力するウェイクアップ信号出力回路とを具備し、前記入力装置は、前記入力検出回路とウェイクアップ信号出力回路とに対して並列接続しているとともに、前記ウェイクアップ信号出力回路は、前記通信回線と直接接続しており、前記ウェイクアップ信号出力回路は、前記通信I/F回路を介さずに前記通信回線へ前記ウェイクアップ信号を出力するように構成したことを特徴としている。
【0010】
したがって、低電力動作モードでの動作時にスレーブECUに接続されたセンサやスイッチなどの入力装置の状態が変化したとき、ウェイクアップ信号出力回路は、通信I/F回路を介さずに支線へウェイクアップ信号を出力することができるので、通常動作モードに移行するまでの時間を短縮することができる。
しかも、低電力動作モードでの動作時にスレーブECUに接続されたセンサやスイッチなどの入力装置の状態が変化したとき、ウェイクアップ信号出力回路は、支線に接続された他のスレーブECUにマスタECUを介さずに直接ウェイクアップ信号を送出し、スリープモードの状態を解除してウェイクアップさせるので、通常動作モードに移行するまでの時間を短縮することができる。
また、入力検出回路とウェイクアップ信号出力回路とに対して入力装置が並列接続しているので、換言すればウェイクアップ信号出力回路は、例えば入力検出回路などを介さずに入力装置とダイレクトに接続されているので、通常動作モードに移行するまでの時間をさらに短縮することができる。
【0011】
また、前記ウェイクアップ信号出力手段は、前記通信回線に所定の電圧レベルを維持した起動信号を所定の時間に亘って送出するよう構成される。或いは、複数のビット列からなるコマンド信号を通信回線を介してマスタECUに送出するものとして構成される。このように構成することで、ノイズなどにより誤ってウェイクアップ処理が行なわれることを防止することができる。
【0012】
したがって、本発明によれば低消費電力動作モードに移行した多重通信装置の起動時間を誤動作を起こすことなく確実に短縮することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る多重通信装置について説明する。この多重通信装置は、例えば車両内の制御装置とアクチュエータ、センサ間において信号の送受を行って該車両を制御するものとして構成される。
図2は、この多重通信装置の概略構成を示す図である。この多重通信装置には、マスタECU4と複数のスレーブECU1とを接続して相互通信を行う支線5が備えられている。このマスタECU4には、他のマスタECU(図示せず)同士を相互に接続してマスタECU間の通信を行うことができる幹線6が接続されている。
【0014】
一方、スレーブECU1は、車両の状態を検出するセンサまたは人間の操作を受け付けるスイッチ等からなる入力装置2および各種負荷装置(ランプ、アクチュエータ等)3を備えたものとして構成されている。
またスレーブECU1には、入力装置2の状態(例えばスイッチのオン・オフ、車速、回転速度等)を検出する入力検出回路11が設けられている。そして、この入力検出回路11で得られた入力装置2の状態を判断してスレーブECU1に接続された各種負荷装置3の制御を司る子局制御部12がスレーブECU1に設けられている。
【0015】
このスレーブECU1には、マスタECU4および他のスレーブECU1と支線5を介して相互通信が可能となるよう、通信インタフェース回路13が設けられている。この通信インタフェース回路13には、マスタECU4から支線5を介して、このスレーブECU1に対して出力された制御指令の内容を解読する受信信号解読回路14が接続されている。そして、この受信信号解読回路14が解読した制御指令は、子局制御部12に与えられる。
【0016】
そして、この制御指令を受けた子局制御部12は、スレーブECU1に接続された負荷装置(ランプ、アクチュエータ等)3を駆動する出力回路15が設けられ、上述したマスタECU4の制御指令に対応する負荷装置3を駆動制御する役割を担う。
また、スレーブECU1には、入力検出回路11が検出した入力装置2の状態またはマスタECU4からこのスレーブECU1に対して出された制御指令に対する応答信号をマスタECU4に送出する信号送信回路16が設けられている。そして、この信号送信回路16から送出された応答信号は、前述した通信インタフェース回路13および支線5を介してマスタECU4に伝送される。
【0017】
ところで、このように構成されたスレーブECU1の制御を司る子局制御部12は、スレーブECU1の電力を低減させる低消費電力動作モード(スリープモード)の設定と、通常動作モード(ウェイクアップ)への復帰とを制御するスリープ制御機能およびウェイクアップ制御機能とを備えたものとして構成されている。
【0018】
このスリープモードは、子局制御部12を構成する例えばCPU(中央処理装置:図示せず)などの動作クロックの周波数を低したり、或いはクロックの発生自体を停止させるなどしてその消費電力を抑えるものである。
またスレーブECU1には、支線5上に通信データが一定時間以上継続して出力された状態にあるかどうか、或いはウェイクアップ信号が出力されているかどうかを検出する信号監視回路17が設けられている。そしてスレーブECU1は、マスタECU4が出力したスリープ要求を受けた後、この信号監視回路17により支線5上に通信データが一定時間以上継続して出力されていないことを検出した後、子局制御部12が該スレーブECU1をスリープモードに設定する。
【0019】
一方、マスタECU4には、マスタECU4全体の制御を司る親局制御部21が設けられている。このマスタECU4には、支線5に接続された複数のスレーブECU1と相互通信を可能とする支線通信インタフェース回路22が備えられている。また、マスタECU4には、図示しない複数の他のマスタECU4と幹線6を介して相互通信を行う幹線通信インタフェース回路23が設けられている。更にマスタECU4は、スレーブECU1がスリープモードから、通常動作モードに移行したことを検出するウェイクアップ信号検出回路24を備えている。
【0020】
さて、上述したように構成された多重通信装置において、本発明が特徴とするところは、スリープモードでの動作時にスレーブECU1に接続された入力装置2の状態に変化があった場合(入力信号有り)、通常動作モードへの復帰(ウェイクアップ)に先立って支線5にウェイクアップ信号(起動信号)を送出する通信線ウェイクアップ信号出力回路18をスレーブECU1に備えた点にある。
【0021】
このため、入力装置2の状態に変化があったスレーブECU1のウェイクアップ処理に並行して、支線5に接続されている他のスレーブECU1nおよびマスタECU4に、相互通信開始に先立って予め起動処理を行わせることができるので、ウェイクアップに係る時間を短縮することが可能となる。
尚、上述した通信線ウェイクアップ信号出力回路18によって支線5に出力されるウェイクアップ信号(起動信号)は、パルス状の信号としているが、より好ましくは多重通信装置に入り込むノイズなどによる誤動作を防止するため、支線5の仕様に応じた所定の電圧レベルの信号を一定時間以上に亘って継続して送出するウェイクアップ信号とすることが望ましい。
【0022】
具体的にこのウェイクアップ信号の電圧レベルは、例えば支線5が[12V]および[0V]の2値レベルをとる場合、支線5にデータがないとき(無信号時)の電圧レベルが[0V]であれば、通信線ウェイクアップ信号出力回路18が出力するウェイクアップ信号を、[12V]の電圧レベルとして数ms以上送出すればよい。これは、支線5に伝送される通常のデータ信号が数ms以下で電圧レベル(2値レベル)が変化するのに対して、一定レベルで且つ一定時間以上継続する信号をウェイクアップ信号とすることにより、通常のデータ信号とウェイクアップ信号とを区別するものである。
【0023】
勿論、上述した2値レベルをとる通信回線において、支線5にデータがないとき(無信号時)の電圧レベルが[12V]であれば、通信線ウェイクアップ信号出力回路18が出力するウェイクアップ信号を[0V]として、このレベルの信号を数ms以上送出すればよい。要は、支線5の電圧レベルに応じて、通常のデータ信号とウェイクアップ信号とが区別することができるレベルのウェイクアップ信号とすればよい。
【0024】
或いは、通信線ウェイクアップ信号出力回路18が出力するウェイクアップ信号は、ウェイクアップ信号であることを示す複数のビット列を用いて構成してもよい。この場合は、複数のビット列からなる信号をウェイクアップ信号としているので、ノイズとウェイクアップ信号とを確実に区別することができる。このため、より確実にノイズなどによるウェイクアップ処理の誤動作を防止することができるので好ましい。
【0025】
より具体的に、図3に本発明に係る多重通信装置の制御手順を示すフローチャートに基づき詳細に説明する。
まず通常モードで動作しているマスタECU4とスレーブECU1とは、それぞれ支線5を介してデータ伝送が行われている(ステップS1)。このとき、マスタECU4とスレーブECU1との間に通信するデータがない場合(ステップS2)、マスタECU4は全スレーブECU1に対してその消費電力を低減させるためスリープ要求を出力する(ステップS3)。
【0026】
このスリープ要求を受けたスレーブECU1は、支線5に所定の時間以上継続してデータが送出されていないかどうか信号監視回路17により監視する(ステップS4)。このとき、支線5にデータが送出された場合、スレーブECU1は、通常モードに復帰する(ステップS1)一方、所定の時間以上継続して支線5にデータの送出がない場合、スリープモードに移行する(ステップS5)。
【0027】
そして、スリープモードに移行したスレーブECU1は、このスレーブECU1に接続された入力装置2(例えばスイッチ、センサ等)の状態が変化したとき(入力信号あり)、またはマスタECU4からスリープ解除命令が送出されるまでは、スリープモードの状態を維持し続ける(ステップS6)。このスリープモードは、前述したようにスレーブECU1の動作クロックの周波数を低くしたり、或いはクロックの発生自体を停止させることでその消費電力を抑えるものである。
【0028】
このスリープモードでの動作時に、入力装置2の状態が変化(入力信号あり)すると通信線ウェイクアップ信号出力回路18は、支線5にウェイクアップ信号を送出する(ステップS7)。すると、この支線5に接続された他のスレーブECU1nは、このウェイクアップ信号を受けてスリープモードを解除する(ステップS8)。即ち、スレーブECU1nにおける動作クロックを通常動作モードの周波数に設定する。
【0029】
一方、入力装置2から信号が入力されたスレーブECU1は、上述したウェイクアップ信号の送出と同時に、入力装置2の入力信号を入力検出回路11で検出して、スレーブECU1内の動作クロックの周波数を通常動作時の周波数に移行しつつ、その発振周波数が安定するまで待機した後(ステップS9)、通常動作モードでの動作に移行する(ステップS1)。
【0030】
かくして、このように構成された多重通信装置にあっては、スリープモードで動作中のスレーブECU1が、入力装置2から入力された信号を受けると、該スレーブECU1の起動処理に先立ち通信線ウェイクアップ信号出力回路18により支線5に直接ウェイクアップ信号を送出するものとしている。このため、スリープモードの状態にある他のスレーブECU1nを、マスタECU4によるスリープモード解除指令を待つことなく通常動作モードに復帰させることができる。このため、スリープモードから通常動作モードに復帰する時間を短縮することが可能となる。
【0031】
したがって、例えば本発明に係る多重伝送装置を用いた車両装置にあっては、該車両装置に設けられたスイッチなどの入力装置2を人間が操作してから、所望の負荷装置(ランプ、アクチュエータ等)3が作動するまでの時間を短縮することができるので、その操作に係る違和感を低減することが可能となる。
またスレーブECU1が送出するウェイクアップ信号を所定のレベルを維持し、且つ所定の時間に亘って送出する信号または複数のビット列からなるコマンド信号としているのでノイズと容易に区別することが可能である。このため、ノイズ等により誤ってスレーブECU1がウェイクアップすることがない。
【0032】
尚、本発明に係る多重通信装置は、車両装置への応用のみならず、スリープモードを有する通信装置に適用して、その起動時間を短縮するように構成することも勿論可能である。
このように、本発明は上述した実施形態にとらわれることなく、その主旨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。
【0033】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る多重通信装置によれば、低電力動作モードでの動作時にスレーブECUに接続されたセンサやスイッチなどの入力装置の状態変化を検出したとき、通信I/F回路を介さずに直接支線へウェイクアップ信号を送出し、しかも支線に接続された他の支局にウェイクアップ信号を、親局を介さずに直接送出してスリープモードの状態を解除してウェイクアップさせるので、多重通信装置が通常動作モードに移行するまでの時間を大幅に短縮することができる。また、入力装置は、入力検出回路とウェイクアップ信号出力回路とに対して並列接続しているので、換言すれば、ウェイクアップ信号出力回路は入力検出回路を介さずに入力装置とダイレクトに接続されているので、多重通信装置が通常動作モードに移行するまでの時間をさらに短縮することができる。
【0034】
更にウェイクアップ信号を所定のレベル信号または複数のビット列からなるコマンド信号としているのでノイズと容易に区別することが可能であり、ノイズ等により誤ってウェイクアップすることがない等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】複数の親局およびこの親局に接続された複数の子局とからなる多重通信装置の概略構成を示す図。
【図2】本発明に係る多重通信装置の親局および子局の概略構成を示す図。
【図3】本発明に係る多重通信装置の制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 スレーブECU(子局)
4 マスタECU(親局)
5 支線
6 幹線
12 子局制御部
13 通信インタフェース回路
Claims (3)
- 親局と、この親局に通信回線を介して接続された複数の子局とからなる多重通信装置であって、
前記子局は、
前記他の子局との間で前記通信回線を介して相互通信させるための通信I/F回路と、
外部に設けた入力装置から前記子局への入力信号を検出する入力検出回路と、
前記通信回線上における通信信号の有無を監視する信号監視回路と、
前記信号監視回路において所定時間以上継続して通信信号が検出されず、且つ前記入力検出回路において所定時間以上継続して入力信号が検出されないとき、該子局の動作状態を低消費電力動作モードに設定するスリープ制御手段、及び上記低消費電力動作モードでの動作時に通信信号または入力信号が検出されたとき、該子局の動作状態を通常動作モードに復帰させるウェイクアップ制御手段を有する子局制御部と、
前記低消費電力動作モードでの動作時に入力信号が検出されたとき、上記ウェイクアップ制御手段に先立って前記通信回線にウェイクアップ信号を出力するウェイクアップ信号出力回路と
を具備し、
前記入力装置は、前記入力検出回路とウェイクアップ信号出力回路とに対して並列接続しているとともに、
前記ウェイクアップ信号出力回路は、前記通信回線と直接接続しており、
前記ウェイクアップ信号出力回路は、前記通信I/F回路を介さずに前記通信回線へ前記ウェイクアップ信号を出力するように構成したことを特徴とする多重通信装置。 - 前記ウェイクアップ信号出力回路は、前記通信回線に所定の電圧レベルを維持した起動信号を所定の時間に亘って送出するものである請求項1に記載の多重通信装置。
- 前記ウェイクアップ信号出力回路は、前記通信回線に複数のビット列からなるコマンド信号を送出するものである請求項1に記載の多重通信装置。
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