JP5092733B2 - Communications system - Google Patents
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Description
本発明は、マスタとスレーブとの間で電流通信を行う通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system that performs current communication between a master and a slave.
従来より、2線式で全2重通信を可能としたデータ伝送回路が、例えば特許文献1で提案されている。具体的に、特許文献1では、マスタとスレーブとの間を2本の回線で接続し、当該2本の回線を介して、マスタからデータを直流電圧に重畳し電圧信号としてスレーブに伝送する一方、スレーブからのデータをマスタへ電流信号として伝送する手法が提案されている。
Conventionally, for example,
すなわち、マスタとスレーブとで電源ラインと通信ラインとを共用し、少ない配線数で電源供給と通信機能を両立させる電流通信を行う。電流通信では、マスタがスレーブに電圧(電力)を供給し、スレーブが消費する電流の増減をスレーブの通信内容に応じて実施する。そして、マスタはスレーブで消費された電流値を検出し、当該電流値と閾値とを比較することでスレーブから送られた通信内容を解読する。
しかしながら、上記従来の技術では、電流通信において、複数のスレーブの内1箇所以上がショート故障によって壊れると、スレーブを経由する電流経路を使用した通信を全て阻害してしまう。そのため、配線がショートしているのか、どこのスレーブが壊れているのかが不明である。したがって、故障箇所の特定や故障部品の交換に多くの手間がかかってしまうという問題がある。 However, in the above conventional technique, in current communication, if one or more of a plurality of slaves are broken due to a short circuit failure, all communication using a current path passing through the slaves is hindered. Therefore, it is unknown whether the wiring is short-circuited or which slave is broken. Therefore, there is a problem that it takes much time to identify a fault location and replace a faulty part.
そこで、通信経路を多重とすることが考えられる。しかし、電流通信のメリットは、マスタとスレーブとで電源ラインと通信ラインとを共用し、少ない配線で低コストを実現できることである。したがって、通信経路を多重として配線を冗長としたのでは、電流通信のメリットを生かすことができない。 Therefore, it is conceivable to multiplex communication paths. However, the merit of current communication is that the master and slave can share the power line and the communication line, and can realize low cost with less wiring. Therefore, if the communication path is multiplexed and the wiring is made redundant, the merit of current communication cannot be utilized.
本発明は、上記点に鑑み、スレーブの故障やスレーブに係る通信経路の断線を特定することができ、かつ、配線の故障時であってもマスタとスレーブとの通信を継続することができる通信システムを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention can identify a slave failure and a disconnection of a communication path related to the slave, and can continue communication between the master and the slave even when a wiring failure occurs. The purpose is to provide a system.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、マスタ(1)とスレーブ(2)との間で、複数の配線(A、B、B0、B1、B2、C)を介して電流通信を行うものであり、マスタおよびスレーブそれぞれのGND(3)に接続されるマスタおよびスレーブに共通のGNDラインを有する通信システムであって、マスタは、複数の配線それぞれとGNDラインとの間に接続され、配線とGNDラインとの間に電位差をそれぞれ生じさせる複数のGND間電圧調整部(6、8、16)と、各配線の間に接続され、一方の配線と他方の配線との間に電位差を生じさせる配線間電圧調整部(4、14)と、GND間電圧調整部および配線間電圧調整部から電位差を生じさせているか否かの電位差情報と、各配線の電位を示す配線電位情報とを入力し、電位差情報と配線電位情報とに基づいて、スレーブおよび複数の配線のいずれかの故障を判定する故障判定部(10)とを備え、複数の配線のうちいずれかが故障している場合、各電圧調整部によって、複数の配線のうち故障していない配線とGNDラインとで構成される経路を形成し、当該経路によってマスタとスレーブとの間の通信を継続するようになっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, current flows between the master (1) and the slave (2) through a plurality of wirings (A, B, B0, B1, B2, C). A communication system having a GND line common to the master and the slave connected to the GND (3) of each of the master and the slave, wherein the master is connected between each of the plurality of wirings and the GND line. A plurality of GND voltage adjusting units (6, 8, 16) that are connected to generate a potential difference between the wiring and the GND line, and connected between the wirings, between one wiring and the other wiring. Voltage adjustment unit (4, 14) that generates a potential difference between the GND, potential difference information indicating whether or not a potential difference is generated from the voltage adjustment unit between GND and the voltage adjustment unit between wirings, and a wiring potential indicating the potential of each wiring Information and A failure determination unit (10) for determining a failure of any of the slave and the plurality of wirings based on the input potential difference information and the wiring potential information, and any of the plurality of wirings is in failure Each voltage adjusting unit forms a path composed of a non-failed wiring and a GND line among a plurality of wirings, and communication between the master and the slave is continued by the path. It is characterized by.
これによると、GND間電圧調整部および配線間電圧調整部の電位差情報および配線電位情報を判定するだけであるので、故障箇所を短時間で特定することができる。そして、複数の配線のうちいずれかが故障しても、故障していない配線とGNDラインとを経由する通信経路が形成されるため、マスタとスレーブとの間の通信を継続することができる。 According to this, since only the potential difference information and the wiring potential information of the inter-GND voltage adjusting unit and the inter-wiring voltage adjusting unit are determined, it is possible to identify the failure location in a short time. Even if any of the plurality of wirings fails, a communication path that passes through the non-failing wiring and the GND line is formed, so that communication between the master and the slave can be continued.
また、請求項1に記載の発明では、故障判定部にてスレーブおよび複数の配線のいずれかに故障は無いと判定された場合、複数の配線によって形成される経路を用い、配線間電圧調整部および複数の配線によってマスタとスレーブとの間で通信を行うようになっており、通信高負荷時は2系統で通信を行うことができる。 According to the first aspect of the present invention , when the failure determination unit determines that there is no failure in either the slave or the plurality of wirings , the wiring voltage adjustment unit uses a path formed by the plurality of wirings. and a plurality of being adapted to perform communication between a master and a slave by wiring, when communicating high load can communicate with two systems.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る通信システムは、例えばセンサ等のスレーブと、センサ等の信号に基づいて一定の制御を行うECU等のマスタで構成されるものであり、マスタおよびスレーブが例えば車両に搭載されて車両制御等に用いられる。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The communication system according to the present embodiment includes, for example, a slave such as a sensor and a master such as an ECU that performs constant control based on a signal from the sensor. The master and the slave are mounted on a vehicle, for example. Used for vehicle control and the like.
図1は、本発明の第1実施形態に係る通信システムのブロック図である。この図に示されるように、通信システムにはマスタ1およびスレーブ2が備えられており、これらマスタ1とスレーブ2とが電流通信を行うため、ラインAおよびラインBの配線によって接続されている。また、マスタ1のGND3とスレーブ2のGND3は、図示しない共通のGNDライン(車両におけるボデーアース等)によって接続されている。
FIG. 1 is a block diagram of a communication system according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the communication system includes a
GNDラインは通常時は通信に使用しないラインである。ここで、「通常時」とは、通信システムがラインAとラインBとを用いて最大のパフォーマンスができるときを指す。他方、「非通常時」とは、故障診断を行う場合やパフォーマンスを落として通信を行うときを指す。 The GND line is a line that is not normally used for communication. Here, “normal time” refers to a time when the communication system can perform the maximum performance using the line A and the line B. On the other hand, the “non-normal time” refers to a case where failure diagnosis is performed or communication is performed with reduced performance.
ラインAとラインBとの間には、配線間電圧調整部4が接続されている。この配線間電圧調整部4は、スイッチSWN、一定電位VN、抵抗5、コンパレータRmNを備えている。
Between the lines A and B, the inter-wiring
スイッチSWNは、ラインAのうちマスタ1側に接続されている。当該スイッチSWNに一定電位VNおよび抵抗5が直接接続されており、抵抗5にラインBのうちマスタ1側が接続されている。そして、一定電圧VNと抵抗5との間の電位がコンパレータRmNの一方の入力端子に入力される。スイッチSWNがオンされると、ラインAの電位は一定電位VNとなる。
The switch SWN is connected to the
コンパレータRmNの他方の入力端子には、基準電位(ref Nm)として例えばラインBの電位が入力される。基準電位であれば、マスタ1内の回路で生成された一定電位であっても良い。これにより、コンパレータRmNは抵抗5の両端の電位差、すなわち抵抗5の消費電流に基づいてHiまたはLowの信号を出力する。
For example, the potential of the line B is input to the other input terminal of the comparator RmN as the reference potential (ref Nm). As long as it is a reference potential, it may be a constant potential generated by a circuit in the
また、マスタ1内には、ラインAとGND3との間に、GND間電圧調整部6が接続されている。GND間電圧調整部6は、スイッチSWA、一定電圧VA、抵抗7、コンパレータRmAを備えている。スイッチSWA、一定電圧VA、抵抗7は直列接続されている。
In the
一定電圧VAと抵抗7との間の電位は、コンパレータRmAの一方の入力端子に入力される。コンパレータRmAの他方の入力端子には、例えばマスタ1内で生成された基準電位(ref Am)が入力される。これにより、コンパレータRmAは抵抗7の消費電流に基づいてHiまたはLowの信号を出力する。
A potential between the constant voltage VA and the
さらに、マスタ1内には、ラインBとGND3との間に、GND間電圧調整部8が接続されている。GND間電圧調整部8は、スイッチSWB、一定電圧VB、抵抗9、コンパレータRmBを備えている。スイッチSWB、一定電圧VB、抵抗9は直列接続されている。
Furthermore, a GND
そして、一定電圧VBと抵抗9との間の電位がコンパレータRmBの一方の入力端子に入力され、コンパレータRmBの他方の入力端子に例えばマスタ1内で生成された基準電位(ref Bm)が入力される。これにより、コンパレータRmBは抵抗9の消費電流に基づいてHiまたはLowの信号を出力する。
A potential between the constant voltage VB and the
スイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBは、例えばトランジスタによって構成され、マスタ1内に設けられた図示しない制御回路によって制御されるようになっている。また、スイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBのオン/オフの状況およびコンパレータRmN、コンパレータRmA、コンパレータRmBの各出力は、マスタ1内の故障判定部10に入力される。
The switch SWN, the switch SWA, and the switch SWB are constituted by transistors, for example, and are controlled by a control circuit (not shown) provided in the
故障判定部10は、スイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBのオン/オフの状況、およびコンパレータRmN、コンパレータRmA、コンパレータRmBの各出力を組み合わせることによって、スレーブ2が正常に機能しているか否かの故障診断や、ラインA、ラインBの断線の診断を行うものである。
The
他方、スレーブ2内において、ラインAとラインBとの間には、トランジスタTsNと抵抗11とが直列接続されている。また、ラインAのうちスレーブ2側はコンパレータRsAの一方の入力端子に接続され、当該入力端子にラインAの電位が入力されるようになっている。
On the other hand, the transistor TsN and the
コンパレータRsAの他方の入力端子には、スレーブ2内で生成された基準電位(ref As)、例えばGND3の電位が入力される。これにより、コンパレータRsAは、GND3の電位とラインAとの電位差に基づいてHiまたはLowの信号を出力する。
A reference potential (ref As) generated in the
また、スレーブ2内において、ラインAとGND3との間にトランジスタTsAおよび抵抗12が直列接続されている。トランジスタTsAは、マスタ1とスレーブ2との間でラインAとGNDラインとで構成される経路を用いた電流通信を行う際に用いられる。
In the
さらに、ラインBのうちスレーブ2側はコンパレータRsBの一方の入力端子に接続され、当該入力端子にラインBの電位が入力されるようになっている。コンパレータRsBの他方の入力端子には、スレーブ2内で生成された基準電位(ref Bs)、例えばGND3の電位が入力される。これにより、コンパレータRsBは、GND3の電位とラインBとの電位差に基づいてHiまたはLowの信号を出力する。
Further, the
コンパレータRsAおよびコンパレータRsBの出力は、スレーブ2内において、スレーブ2が取るべき動作のための判定材料に用いられる。
The outputs of the comparators RsA and RsB are used in the
また、スレーブ2内において、ラインBとGND3との間にトランジスタTsBおよび抵抗13が直列接続されている。トランジスタTsBは、マスタ1とスレーブ2との間でラインBとGNDラインとで構成される経路を用いた電流通信を行う際に用いられる。
In the
以上が、本実施形態に係る通信システムの全体構成である。マスタ1内やスレーブ2内の上記各構成要素は例えばディスクリート部品としてマスタ1やスレーブ2に組み込まれたり、1つの回路基板にパッケージ化されてマスタ1やスレーブ2に組み込まれる。
The above is the overall configuration of the communication system according to the present embodiment. Each component in the
次に、上記通信システムにおける作動および故障診断について、図を参照して説明する。図2は、スイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBのオン/オフの状況およびコンパレータRmN、コンパレータRmA、コンパレータRmBの各出力の組み合わせによる故障判定部10の判定内容を示した表である。また、図3は、スレーブ2の動きを表で示したものである。
Next, operation and failure diagnosis in the communication system will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a table showing the determination contents of the
上記構成を有する通信システムでは、スイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBのすべてがオフになっていると、通信は停止される。通常、マスタ1はスイッチSWN=ON、スイッチSWA=OFF、スイッチSWB=OFFとしてスレーブ2と通信を実施する。
In the communication system having the above configuration, communication is stopped when all of the switch SWN, the switch SWA, and the switch SWB are turned off. Normally, the
この場合、故障判定部10にて故障および断線は無いと判定されると、GNDラインを用いずに、ラインAおよびラインBによってマスタ1とスレーブ2との間で通信を行う。すなわち、スイッチSWAおよびスイッチSWBをオフすると共にスイッチSWNをオンし、ラインAおよびラインBによって形成される経路を用いてマスタ1とスレーブ2との間で通常の通信を行う。
In this case, when the
そして、マスタ1が通信途絶等を検出した場合、マスタ1は通常の通信を停止し、診断を実施する。すなわち、スレーブ2で電流が消費されていないためにコンパレータRmNの出力がLowである場合、故障判定部10は故障診断によって故障箇所を特定する。
When the
具体的には、マスタ1の故障判定部10によってスイッチSWN=OFF、スイッチSWA=ON、スイッチSWB=ONとする。この場合、コンパレータRmAで通信を受信すれば、ラインAとラインBは正常であると判定できる。このときには、ラインAのみで通信を行うべく、スレーブ2においてトランジスタTsAをオンし、トランジスタTsBをオフすることで、ラインAとGNDラインとによって構成される経路により通信を行う。この際、ラインBには電流が流れないため、コンパレータRmBの出力はLowとなる。また、スレーブ2のトランジスタTsNの故障の可能性も判定できる。
Specifically, the
他方、コンパレータRmAが通信途絶、若しくはコンパレータRmBで通信を受信した場合、ラインAが断線等の故障をしたと判定することができる。 On the other hand, when the comparator RmA is disconnected or the communication is received by the comparator RmB, it can be determined that the line A has failed such as disconnection.
また、スイッチSWN=OFF、スイッチSWA=OFF、スイッチSWB=ONとされ、コンパレータRmBで通信を受信すればラインBは正常であると判定できる。この場合、ラインBのみで通信を行うべく、スレーブ2においてトランジスタTsAをオフし、トランジスタTsBをオンすることで、ラインBとGNDラインとによって構成される経路により通信を行う。この際、ラインAには電流が流れないため、コンパレータRmAの出力はLowとなる。
Further, if the switch SWN = OFF, the switch SWA = OFF, and the switch SWB = ON, and communication is received by the comparator RmB, it can be determined that the line B is normal. In this case, in order to perform communication using only the line B, the transistor TsA is turned off in the
そして、コンパレータRmBが通信途絶であった場合はラインBが故障していると判定でき、コンパレータRmAで信号を受信した場合はラインAが故障していると判定できる。 When the comparator RmB is disconnected, it can be determined that the line B has failed. When the comparator RmA receives a signal, it can be determined that the line A has failed.
なお、スイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBのオン/オフの状況は、本発明の電位差情報に相当する。また、コンパレータRmN、コンパレータRmA、コンパレータRmBの各出力は、本発明の配線電位情報に相当する。 Note that the ON / OFF state of the switch SWN, the switch SWA, and the switch SWB corresponds to the potential difference information of the present invention. Each output of the comparator RmN, the comparator RmA, and the comparator RmB corresponds to the wiring potential information of the present invention.
スレーブ2は、コンパレータRsAおよびコンパレータRsBの出力の組み合わせによって、ラインAおよびラインBのうちのいずれかを用いて通信を実施する。具体的には、図3に示されるように、コンパレータRsAの出力がHi、コンパレータRsBの出力がLowの場合にトランジスタTsNをオンして、GNDラインを用いずに、ラインAおよびラインBを用いた通常時の通信を行う。
The
他方、コンパレータRsAの出力がHi、コンパレータRsBの出力がHiの場合、例えばラインBが故障している可能性がある。したがって、ラインAとGNDラインとで構成される経路によって通信すべく、スレーブ2はトランジスタTsAをオンし、トランジスタTsBをオフして、ラインAおよびGNDラインを用いた通信を可能とする。
On the other hand, when the output of the comparator RsA is Hi and the output of the comparator RsB is Hi, for example, the line B may be broken. Therefore, the
また、コンパレータRsAの出力がLow、コンパレータRsBの出力がHiの場合、例えばラインAが故障している可能性がある。したがって、ラインBとGNDラインとで構成される経路によって通信すべく、スレーブ2はトランジスタTsAをオフし、トランジスタTsBをオンして、ラインBおよびGNDラインを用いた通信を可能とする。
Further, when the output of the comparator RsA is Low and the output of the comparator RsB is Hi, for example, the line A may be broken. Therefore, the
なお、コンパレータRsAの出力がLow、コンパレータRsBの出力がLowの場合は、通常時の通信であるが、スレーブ2は通信が停止していると判定する。
When the output of the comparator RsA is Low and the output of the comparator RsB is Low, the communication is normal, but the
上記のようにして、故障判定部10によって故障が発見された場合、マスタ1が故障を発見の結果を保持する場合や外部にダイアグを出す。これにより、通信システムにおいて、ラインA、ラインB、スレーブ2のうちどの部品が故障しているかを検査する必要もなく、部品交換を容易に行うことができる。
As described above, when a failure is found by the
また、ラインAやラインBの故障が発見された場合、ラインAおよびラインBのうち故障していない配線とGNDラインとで構成される経路が形成され、当該経路によってマスタ1とスレーブ2との間で電流通信が継続される。
In addition, when a failure in line A or line B is found, a path composed of the non-failed wiring and the GND line of line A and line B is formed, and the
以上説明したように、本実施形態では、通常時は2線以上、すなわちラインAおよびラインBを使用し信頼性の高い電流通信を実施し、故障判定部10によって故障診断を行ってスレーブ2、ラインA等の異常を検出した場合には、通常時に使用していなかった第3の配線、すなわちGNDラインを使用し、スレーブ2との間でデータ送受信の継続を目的とした通信を実施することが特徴となっている。
As described above, in the present embodiment, normally two or more lines, that is, the line A and the line B are used to perform highly reliable current communication, and the
これにより、通信機能全部を冗長にせず、マスタ1、スレーブ2共に2系統以上のスイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBを持つことで通信機能の冗長・高信頼性を実現することができる。故障診断を行う場合、スイッチSWN、スイッチSWA、スイッチSWBのオン/オフの状況およびコンパレータRmN、コンパレータRmA、コンパレータRmBの各出力の組み合わせで故障判定を行うだけであるので、故障箇所を短時間で特定することができる。そして、配線等に故障が生じていたとしても、GNDラインを用いた通信経路の形成によって、マスタ1とスレーブ2との間の通信を継続することができる。
Thereby, the redundancy and high reliability of the communication function can be realized by providing the
また、マスタ1とスレーブ2との間を接続する配線は、ラインA、ラインB、およびGNDラインのみであるので、配線コストの上昇なく、冗長通信対応できる。
Further, since the lines connecting the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。第1実施形態では、マスタ1とスレーブ2とが一対一の通信システムについて説明したが、本実施形態では、マスタ1とスレーブ2とが一対多の通信システムであることが特徴となっている。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the one-to-one communication system between the
図4は、本実施形態に係る通信システムのブロック図である。この図に示されるように、一つのマスタ1に対してラインAおよびラインBがそれぞれ分岐して複数のスレーブ2に接続されている。各スレーブ2の構成は図1に示されるものと同様である。
FIG. 4 is a block diagram of the communication system according to the present embodiment. As shown in this figure, line A and line B are branched from one
本実施形態では、各スレーブ2の通信が干渉しないように、マスタ1とスレーブ2との間で例えば時間分割通信を行う。
In the present embodiment, for example, time division communication is performed between the
図5は、スイッチSWA、スイッチSWBおよびコンパレータRmN、コンパレータRmA、コンパレータRmBの組み合わせによる故障判定部10の判定内容を表として表した図である。本実施形態のように、マスタ1が複数のスレーブ2と通信する場合においても、マスタ1とスレーブ2とが一対一通信する場合と同じ故障判定が行われる。
FIG. 5 is a table showing the determination contents of the
そして、スイッチSWN=ON、スイッチSWA=OFF、スイッチSWB=OFFとされ、マスタ1が複数のスレーブ2と時間分割通信を実施している場合、複数のスレーブ2のうちのスレーブXが正常で、コンパレータRmNの出力により複数のスレーブ2のうちのスレーブNの通信途絶を検出すれば、スレーブX以外のスレーブNの故障か、またはスレーブNに繋がるラインAおよびラインBのいずれかが故障していると判定できる。
When the switch SWN = ON, the switch SWA = OFF, and the switch SWB = OFF, and the
また、スイッチSWN=OFF、スイッチSWA=ON、スイッチSWB=ONとされている場合、コンパレータRmAの出力により、スレーブNの通信途絶を検出すれば、スレーブNに繋がるラインAおよびラインBのいずれかが故障していると判定できる。さらに、コンパレータRmBの出力により、スレーブNのみ通信が可能であれば、スレーブNに繋がるラインAが故障していると判定できる。 Further, when the switch SWN = OFF, the switch SWA = ON, and the switch SWB = ON, if the communication interruption of the slave N is detected by the output of the comparator RmA, either the line A or the line B connected to the slave N is detected. Can be determined to be malfunctioning. Furthermore, if only the slave N can communicate with the output of the comparator RmB, it can be determined that the line A connected to the slave N has failed.
スイッチSWN=OFF、スイッチSWA=OFF、スイッチSWB=ONとされている場合、コンパレータRmBの出力により、スレーブNの通信途絶を検出すれば、スレーブNに繋がるラインBが故障していると判定できる。また、コンパレータRmAの出力により、スレーブNのみ通信が可能であれば、スレーブNに繋がるラインAが故障していると判定できる。 When the switch SWN = OFF, the switch SWA = OFF, and the switch SWB = ON, if the communication interruption of the slave N is detected by the output of the comparator RmB, it can be determined that the line B connected to the slave N is broken. . If only the slave N can communicate with the output of the comparator RmA, it can be determined that the line A connected to the slave N is broken.
以上のように、一対多の通信においても、いずれかのスレーブ2や各スレーブ2に接続されるラインAおよびラインBのいずれかの故障を判定することができる。
As described above, even in the one-to-many communication, it is possible to determine the failure of any one of the
(第3実施形態)
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、一本の通信線が複数に分岐した通信線を用いることが特徴となっている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, only different portions from the above embodiments will be described. This embodiment is characterized by using a communication line in which one communication line is branched into a plurality.
図6は、本実施形態に係る通信システムのブロック図である。この図に示されるように、ラインB0が分岐してラインB1、ラインB2とされている。これにより、マスタ1と複数のスレーブ2との間で、ラインA、ラインB0、ラインB1を用いた経路が形成され、複数のスレーブ2のうちのスレーブ1とマスタ1との間の通信が可能となる。
FIG. 6 is a block diagram of a communication system according to the present embodiment. As shown in this figure, line B0 is branched into line B1 and line B2. Thereby, a path using line A, line B0, and line B1 is formed between the
ラインB1は、スレーブ2のうちスレーブ1のコンパレータRsBに接続され、ラインB2は、スレーブ2のうちスレーブ2のコンパレータRsAに接続される。
The line B1 is connected to the comparator RsB of the
また、ラインB0、ラインB2、ラインCを用いた経路が形成され、複数のスレーブ2のうちのスレーブ2とマスタ1との間の通信が可能となる。
Further, a path using the line B0, the line B2, and the line C is formed, and communication between the
このような配線形態において、ラインB0と抵抗5との間とラインCとの間に、配線間電圧調整部14が接続されている。配線間電圧調整部14は、スイッチSW2N、一定電位V2N、抵抗15、コンパレータRmN2を備えている。
In such a wiring configuration, the inter-wiring
スイッチSW2NはラインB0に接続され、スイッチSW2Nに一定電位V2Nおよび抵抗15が直接接続されている。そして、一定電圧V2Nと抵抗15との間の電位がコンパレータRmN2の一方の入力端子に入力される。スイッチSW2Nがオンされると、ラインB0の電位は一定電位V2Nとなる。
The switch SW2N is connected to the line B0, and the constant potential V2N and the
コンパレータRmN2の他方の入力端子には、基準電位(ref N2m)として例えばラインCの電位が入力される。基準電位であれば、マスタ1内の回路で生成された一定電位であっても良い。これにより、コンパレータRmN2は抵抗15の両端の電位差、すなわち抵抗15の消費電流に基づいてHiまたはLowの信号を出力する。
For example, the potential of the line C is input to the other input terminal of the comparator RmN2 as the reference potential (ref N2m). As long as it is a reference potential, it may be a constant potential generated by a circuit in the
また、マスタ1内には、ラインCとGND3との間に、GND間電圧調整部16が接続されている。GND間電圧調整部16は、スイッチSWC、一定電圧VC、および抵抗17を備えている。スイッチSWC、一定電圧VC、抵抗17は直列接続されている。
In the
一定電圧VCと抵抗17との間の電位は、コンパレータRmCの一方の入力端子に入力される。コンパレータRmCの他方の入力端子には、例えばマスタ1内で生成された基準電位(ref Cm)が入力される。これにより、コンパレータRmCは抵抗17の消費電流に基づいてHiまたはLowの信号を出力する。
A potential between the constant voltage VC and the
なお、図6に示されるスイッチSW1N、一定電位V1N、コンパレータRmN1は、図1に示されるスイッチSWN、一定電位VN、コンパレータRmNにそれぞれ対応している。また、コンパレータRmN1、コンパレータRmN2、コンパレータRmA、コンパレータRmB、コンパレータRmCの出力は、それぞれ故障判定部に入力される。 Note that the switch SW1N, the constant potential V1N, and the comparator RmN1 shown in FIG. 6 correspond to the switch SWN, the constant potential VN, and the comparator RmN shown in FIG. 1, respectively. The outputs of the comparator RmN1, the comparator RmN2, the comparator RmA, the comparator RmB, and the comparator RmC are respectively input to the failure determination unit.
図7は、本実施形態において、各スイッチおよび各コンパレータの組み合わせによる故障判定部10の判定内容を表として表した図である。本実施形態のように、マスタ1が複数のスレーブ2と通信する場合においても、マスタ1とスレーブ2とが一対一通信する場合と同じ故障判定が行われる。
FIG. 7 is a table showing the determination contents of the
図7に示されるように、スイッチSW1Nのみオンした場合、コンパレータRmN1で通信可能であれば、ラインA、ラインB1、ラインB0による経路によってスレーブ2のうちスレーブ1との通常通信が可能である。このような経路においてコンパレータRmN1の出力がLowの場合、当該経路のいずれかに故障があると判定することができる。
As shown in FIG. 7, when only the switch SW1N is turned on, if communication is possible with the comparator RmN1, normal communication with the
また、スイッチSW2Nのみオンした場合、コンパレータRmN2で通信可能であれば、ラインB0、ラインB2、ラインCによる経路によってスレーブ2のうちスレーブ2との通常通信が可能である。コンパレータRmN2の出力がLowの場合、当該経路のいずれかに故障があると判定することができる。
Further, when only the switch SW2N is turned on, if communication is possible with the comparator RmN2, normal communication with the
スイッチSW1NおよびスイッチSW2Nをオフし、GNDラインを用いて通信を行う回路形態であって、スイッチSWAおよびスイッチSWBのみをオンした場合、ラインA、ラインB1、ラインB0による経路にて通信を行うこととなる。この場合、コンパレータRmAで通信可能であり、コンパレータRmBの出力がLowであれば、ラインAは正常であると判定できる。コンパレータRmAの出力がLowであると、ラインAが故障していると判定できる。 A circuit configuration in which the switch SW1N and the switch SW2N are turned off and communication is performed using the GND line. When only the switch SWA and the switch SWB are turned on, the communication is performed through the path of the line A, the line B1, and the line B0. It becomes. In this case, if communication is possible with the comparator RmA and the output of the comparator RmB is Low, it can be determined that the line A is normal. If the output of the comparator RmA is Low, it can be determined that the line A has failed.
他方、コンパレータRmBで通信可能であると、ラインAが故障、ラインB0およびラインB1は正常であると判定でき、ラインB0、ラインB1、およびGNDラインとで構成される経路にて通信を継続する。 On the other hand, if communication is possible with the comparator RmB, it can be determined that the line A is faulty, the lines B0 and B1 are normal, and the communication is continued through the path constituted by the line B0, the line B1, and the GND line. .
スイッチSWBのみオンした場合、上記のようにラインB0、ラインB1、およびGNDラインとで構成される経路にて通信を行う。このため、コンパレータRmAの出力はLowとなり、上記と同様に、ラインB0およびラインB1は正常であると判定される。 When only the switch SWB is turned on, communication is performed through the path constituted by the line B0, the line B1, and the GND line as described above. For this reason, the output of the comparator RmA is Low, and it is determined that the line B0 and the line B1 are normal as described above.
しかし、当該回路形態において、コンパレータRmBの出力がLowとなると、ラインB0およびラインB1のうちいずれかが故障していると判定される。また、コンパレータRmAによって通信が可能であると、ラインAが故障していると判定できる。 However, in the circuit configuration, when the output of the comparator RmB becomes Low, it is determined that one of the line B0 and the line B1 is out of order. Further, if communication is possible by the comparator RmA, it can be determined that the line A has failed.
そして、スイッチSWBおよびスイッチSWCのみをオンした場合、ラインB0、ラインB2、ラインCによる経路にて通信を行うこととなる。この場合、コンパレータRmBで通信可能であり、コンパレータRmCの出力がLowであれば、ラインB0およびラインB2は正常であると判定できる。コンパレータRmBの出力がLowであると、ラインB0およびラインB2のうちいずれかが故障していると判定できる。 Then, when only the switch SWB and the switch SWC are turned on, communication is performed along the path of the line B0, the line B2, and the line C. In this case, communication is possible with the comparator RmB, and if the output of the comparator RmC is Low, it can be determined that the line B0 and the line B2 are normal. If the output of the comparator RmB is Low, it can be determined that one of the line B0 and the line B2 has failed.
また、スイッチSWCのみをオンした場合、ラインCおよびGNDラインで構成される経路にて通信を行うこととなる。この場合、コンパレータRmBの出力がLowとなれば、ラインCは正常であると判定できる。しかし、コンパレータRmCの出力がLowであると、ラインCは故障していると判定される。他方、コンパレータRmBにて通信が可能であると、ラインB0およびラインB2のうちいずれかが故障していると判定される。 In addition, when only the switch SWC is turned on, communication is performed through a path constituted by the line C and the GND line. In this case, if the output of the comparator RmB becomes Low, it can be determined that the line C is normal. However, if the output of the comparator RmC is Low, it is determined that the line C is faulty. On the other hand, if communication is possible with the comparator RmB, it is determined that one of the line B0 and the line B2 is out of order.
以上のように、通信システムにスレーブ2が複数備えられ、ラインB0がラインB1とラインB2とに分岐している配線形態になっていても、各配線の故障の有無を判定することができる。
As described above, even if the communication system includes a plurality of
(他の実施形態)
マスタ1が故障診断を行う場合のタイミングとしては、上記各実施形態のように、通常の通信時の他、例えば通信システムに電源が供給されたとき、あらかじめマスタ1に設定された期間ごと、外部からマスタ1への操作等の各タイミングで故障診断を行っても良い。
(Other embodiments)
As the timing when the
上記各実施形態で示された配線間電圧調整部4、14やGND間電圧調整部6、8、16の回路形態は一例を示すものであって、他の回路によって構成しても良い。
The circuit configurations of the inter-wiring
また、スレーブ2の数や配線の分岐についても、上記各実施形態で示したものは一例であって、通信システムを用いる状況に応じて適宜変更可能である。
In addition, the number of
上述のように、故障判定部10にてスレーブ2および各ラインのいずれかに故障は無いと判定された場合、GNDラインを用いずに通信を行うが、通信高負荷時は2系統で通信を行うこともできる。
As described above, when the
配線間電圧調整部4、14は、スレーブで消費された消費電流を検出する手段を備えており、消費電流の大きさに応じた電位差情報を生成するものであれば、他の構成であっても構わない。すなわち、コンパレータRmNやスイッチSWN等ではなく、他のもので配線間電圧調整部4、14を構成しても良い。
The inter-wiring
1 マスタ
2 スレーブ
3 GND
4、14 配線間電圧調整部
6、8、16 GND間電圧調整部
10 故障判定部
A、B、C ライン
1
4, 14 Voltage adjustment unit between
Claims (1)
前記マスタは、
前記複数の配線それぞれと前記GNDラインとの間に接続され、前記配線と前記GNDラインとの間に電位差をそれぞれ生じさせる複数のGND間電圧調整部(6、8、16)と、
前記各配線の間に接続され、一方の配線と他方の配線との間に電位差を生じさせる配線間電圧調整部(4、14)と、
前記GND間電圧調整部および前記配線間電圧調整部から前記電位差を生じさせているか否かの電位差情報と、前記各配線の電位を示す配線電位情報とを入力し、前記電位差情報と前記配線電位情報とに基づいて、前記スレーブおよび前記複数の配線のいずれかの故障を判定する故障判定部(10)とを備え、
前記故障判定部にて前記複数の配線のうちいずれかが故障していると判定された場合、前記各電圧調整部によって、前記複数の配線のうち故障していない配線と前記GNDラインとで構成される経路を形成し、当該経路によって前記マスタと前記スレーブとの間の通信を継続するようになっており、
前記故障判定部にて前記スレーブおよび前記複数の配線のいずれかに故障は無いと判定された場合、前記複数の配線によって形成される経路を用い、前記配線間電圧調整部および前記複数の配線によって前記マスタと前記スレーブとの間で通信を行うようになっており、通信高負荷時は2系統で通信を行うようになっていることを特徴とする通信システム。 Current communication is performed between the master (1) and the slave (2) via a plurality of wirings (A, B, B0, B1, B2, C), and the GND ( A communication system having a common GND line for the master and the slave connected to 3),
The master
A plurality of GND voltage adjusting units (6, 8, 16) connected between each of the plurality of wirings and the GND line, and generating a potential difference between the wiring and the GND line;
An inter-wiring voltage adjusting unit (4, 14) connected between the wirings and generating a potential difference between one wiring and the other wiring;
The potential difference information indicating whether or not the potential difference is generated from the GND voltage adjusting unit and the wiring voltage adjusting unit and the wiring potential information indicating the potential of each wiring are input, and the potential difference information and the wiring potential are input. A failure determination unit (10) for determining a failure of any of the slave and the plurality of wirings based on the information;
If it is determined that one of said plurality of wires in front Symbol failure determination unit is faulty, it said by the voltage adjusting unit, with the plurality of non-failed one of the wiring lines and the GND line Forming a path configured to continue communication between the master and the slave by the path ;
When the failure determination unit determines that there is no failure in any of the slave and the plurality of wires, a path formed by the plurality of wires is used, and the voltage adjustment unit between the wires and the plurality of wires A communication system characterized in that communication is performed between the master and the slave, and communication is performed in two systems at a high communication load .
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