JP6071113B2 - Network system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電子制御装置を含むネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a network system including a plurality of electronic control devices.
事業所や車両では、電子制御装置(制御ユニット、ECUともいう)や通信端末が接続されたネットワークシステムが構築されている。車両では、電子化および高機能化等に伴い、各種ECUが数多く搭載されている。 In offices and vehicles, a network system in which an electronic control device (also referred to as a control unit or ECU) and a communication terminal are connected is constructed. A lot of various ECUs are mounted on vehicles in accordance with computerization and high functionality.
特に、車両内ネットワークシステムに接続されたECUでは、通常の動作を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力の少ないスリープモードの、2つの動作モードを切り替えて、バッテリの負荷を低減している。すなわち、スリープ状態にあるECUに起動信号が入力されると、ECUは通常モードに遷移(ウエイクアップ)して各種制御が行われる。制御終了後あるいはスリープ信号が入力されると、ECUはスリープモードに遷移する。 In particular, the ECU connected to the in-vehicle network system reduces the load on the battery by switching between two operation modes: a normal mode for normal operation and a sleep mode that consumes less power than the normal mode. . That is, when an activation signal is input to the ECU in the sleep state, the ECU transits to the normal mode (wakes up), and various controls are performed. After the control ends or when a sleep signal is input, the ECU transits to the sleep mode.
例えば、イグニッションスイッチがオフ状態のとき、動作に必要ないECUをスリープモードに設定すること、および操作スイッチのオンにより各ECUのスリープモードを解除する技術が開示されている(特許文献1参照)。 For example, a technology is disclosed in which when an ignition switch is in an off state, an ECU that is not required for operation is set to a sleep mode, and the sleep mode of each ECU is canceled by turning on an operation switch (see Patent Document 1).
また、テレビなどの外部機器側に標準的に具備されているインターフェースを利用して、当該外部機器が消えているとき(スリープモード)であっても、携帯電話機への着信を、当該外部機器を介して報知することができる技術が開示されている(特許文献2参照)。 In addition, using an interface that is normally provided on the external device side such as a TV, even when the external device is turned off (sleep mode), incoming calls to the mobile phone The technique which can alert | report via is disclosed (refer patent document 2).
特許文献1では、マスターECUが、接続されている全てのスレーブECUに対して、接続確認のためにウェイクアップフレームを送信し、スレーブECUは、一度スリープ状態からウエイクアップ状態に遷移し、応答フレームを返す。その後、各スレーブECU内のマイクロコンピュータが、通信データあるいは外部入力に基づいて、アクチュエータの駆動を行う。このとき、通信データあるいは外部入力のないスレーブECUは、スリープ状態に戻る。このため、単に接続確認のためにスレーブECUを立ち上げるための消費電力が無駄となる問題があった。 In Patent Document 1, the master ECU transmits a wake-up frame to all the connected slave ECUs for connection confirmation, and the slave ECU changes from the sleep state to the wake-up state once, and the response frame return it. Thereafter, the microcomputer in each slave ECU drives the actuator based on the communication data or external input. At this time, the slave ECU without communication data or external input returns to the sleep state. For this reason, there is a problem that power consumption for starting up the slave ECU simply for connection confirmation is wasted.
同様に、特許文献2も、接続確認のためにウエイクアップコマンドを送信しているので、スリープ状態からウエイクアップ状態へ遷移中に、着信が切れたときは、消費電力が無駄となる可能性がある。
Similarly,
上記問題点を背景として、本発明の課題は、少ない消費電力でネットワークに接続された装置の状態を確認できるネットワークシステムを提供することにある。 Against the background of the above problems, an object of the present invention is to provide a network system that can check the state of a device connected to a network with low power consumption.
上記課題を解決するためのネットワークシステムは、マスター制御ユニットと、マスター制御ユニットに通信可能に接続された、少なくとも1つのスレーブ制御ユニットを含むスレーブ制御ユニット群と、を備え、マスター制御ユニットは、スレーブ制御ユニット群に含まれる全てのスレーブ制御ユニットを対象として、接続状態を確認するための1つの状態要求信号を送信するマスター側送信部を含み、スレーブ制御ユニットは、該スレーブ制御ユニットの、予め定められた複数の動作モードを切り替え制御する動作モード制御部と、状態要求信号を受信するスレーブ側受信部と、を含み、スレーブ側受信部が状態要求信号を受信したとき、動作モード制御部は現在の動作モードを維持し、状態要求信号に対する応答信号を送信するスレーブ側送信部と、をさらに含む。 A network system for solving the above problems includes a master control unit and a slave control unit group including at least one slave control unit that is communicably connected to the master control unit, and the master control unit is a slave. For all slave control units included in the control unit group, a master side transmission unit that transmits one state request signal for confirming the connection state is included, and the slave control unit is determined in advance by the slave control unit. An operation mode control unit that switches and controls a plurality of operation modes, and a slave side reception unit that receives a status request signal. When the slave side reception unit receives the status request signal, the operation mode control unit A slave that maintains the operation mode and transmits a response signal to the status request signal. Further comprising a side transmitting unit.
上記構成によって、スレーブ制御ユニットの動作モードに関係なく、スレーブ制御ユニットは応答信号をマスター制御ユニットに送信できる。よって、従来技術のように、スリープ状態のスレーブ制御ユニットがウエイクアップしてから応答信号を送信する必要がなくなり、消費電流の増加を抑制することができる。また、マスター制御ユニットは、スレーブ制御ユニットの動作モードに関係なく、状態要求信号を送信することができるので、より短い時間で、必要なときにスレーブ制御ユニットの状態を確認することができる。 With the above configuration, the slave control unit can transmit a response signal to the master control unit regardless of the operation mode of the slave control unit. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to transmit a response signal after the slave control unit in the sleep state wakes up, and an increase in current consumption can be suppressed. Further, since the master control unit can transmit a status request signal regardless of the operation mode of the slave control unit, the status of the slave control unit can be confirmed in a shorter time when necessary.
以下、本発明のネットワークシステムについて、図面を用いて説明する。図1に、本発明のネットワークシステムNSの全体構成を示す。ネットワークシステムNSは、例えば、車両において構成され、通信ネットワーク(以下、LANと称する)50に接続された、マスターECU1(本発明のマスター制御ユニット)、およびスレーブECU(10、20、30、40:本発明のスレーブ制御ユニット:符号を付記しない場合はこれらの総称)を含む。 The network system of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of the network system NS of the present invention. The network system NS is configured, for example, in a vehicle and connected to a communication network (hereinafter referred to as a LAN) 50. The master ECU 1 (master control unit of the present invention) and slave ECUs (10, 20, 30, 40: The slave control unit of the present invention: a generic name of these in the case where no symbol is added.
図1の例では、4個のスレーブECUによりスレーブECU群を構成している。スレーブECU群は、少なくとも1個のスレーブECUを含む構成であればよい。 In the example of FIG. 1, a slave ECU group is constituted by four slave ECUs. The slave ECU group only needs to include at least one slave ECU.
ネットワークシステムNSでは、マスターECU1が送信する通信フレームをスレーブECUが受信し、その通信フレームの内容に基づいて、スレーブECUが所定の動作制御を行う。 In the network system NS, the slave ECU receives a communication frame transmitted from the master ECU 1, and the slave ECU performs predetermined operation control based on the content of the communication frame.
マスターECU1およびスレーブECUは、それぞれ、周知のCR発振回路(104、114、214、314、414)あるいは水晶発振回路(105、115、215、315、415:本発明の発振回路)が発生するクロック信号に基づいて動作する。クロック発生回路の詳細については、例えば非特許文献1に詳細が記載されている。 Each of the master ECU 1 and the slave ECU is a clock generated by a known CR oscillation circuit (104, 114, 214, 314, 414) or a crystal oscillation circuit (105, 115, 215, 315, 415: the oscillation circuit of the present invention). Operates based on the signal. Details of the clock generation circuit are described in Non-Patent Document 1, for example.
CR発振回路は、比較的低い周波数のクロック信号を発生する。水晶発振回路は、CR発振回路よりも高い周波数のクロック信号を発生する。 The CR oscillation circuit generates a clock signal having a relatively low frequency. The crystal oscillation circuit generates a clock signal having a higher frequency than the CR oscillation circuit.
図1のように、マスターECU1は、少なくともマイコン2(本発明のマイクロコンピュータ、状態確認部)、通信I/F3(本発明のマスター側送信部、マスター側受信部)を含む。後述のスレーブECUのように、スイッチ群、センサ群、およびアクチュエータ群が接続された構成であってもよい。 As shown in FIG. 1, the master ECU 1 includes at least a microcomputer 2 (a microcomputer and a state confirmation unit of the present invention) and a communication I / F 3 (a master side transmission unit and a master side reception unit of the present invention). A configuration in which a switch group, a sensor group, and an actuator group are connected as in a slave ECU described later may be used.
マイコン2は、周知のCPUコア101、メモリ102、タイマ等の周辺回路(図示せず)、およびクロック発生回路103を含む。クロック発生回路103が発生するクロック信号に基づいて、CPUコア101がメモリ102に記憶されたマスターECU制御プログラムを実行することで、マスターECU1の各種機能を実現する。
The
クロック発生回路103は、CR発振回路104、およびマイコン2の外部にある発振子106が接続された水晶発振回路105を含み、マイコン2からの切替指令に基づき、いずれかの発振回路からのクロック信号を出力する。
The
通信I/F3は、LAN50を介してスレーブECUとのデータ通信を行うための通信インターフェース回路である。
The communication I / F 3 is a communication interface circuit for performing data communication with the slave ECU via the
図2にスレーブECU10の構成例を示す。他のスレーブECU(20、30、40)も、同様の構成である。スレーブECU10は、マイコン11(本発明の動作モード制御部)、入力回路13、ドライバ回路14、通信I/F15(本発明のスレーブ側受信部、スレーブ側送信部)を含む。
FIG. 2 shows a configuration example of the
スレーブECU10には、ユーザが操作入力を行うスイッチ群21、例えば、回転センサ、圧力センサ、温度センサ等を含むセンサ群22、例えば、モータ,ソレノイド等を含むアクチュエータ群31が接続されている。
Connected to the slave ECU 10 is a
マイコン11は、周知のCPUコア111、メモリ112、タイマ等の周辺回路(図示せず)、およびクロック発生回路113を含む。クロック発生回路113が発生するクロック信号に基づいて、CPUコア111がメモリ112に記憶されたスレーブECU制御プログラムを実行することで、スレーブECU10の各種機能を実現する。
The
クロック発生回路113は、CR発振回路114、およびマイコン11の外部にある発振子116が接続された水晶発振回路115(セラミック発振子を用いたセラミック発振回路でもよい)を含み、マイコン11からの切替指令に基づき、いずれかの発振回路からのクロック信号を出力する。
The
入力回路13は、スイッチ群21およびセンサ群22からの入力信号の波形整形やA/D変換等の信号処理を行う。ドライバ回路14は、アクチュエータ群31を駆動制御する。通信I/F15は、LAN50を介して他のECUとのデータ通信を行うための通信インターフェース回路である。
The
上記構成により、スレーブECU10(他のスレーブECUも同様)は、LAN50を介して受信したマスターECU1からの制御指令あるいは他のスレーブECUから取得したデータ、入力回路13を介して取得したスイッチ群21、センサ群22、およびアクチュエータ群31の動作状態に基づいて動作制御指令値を演算し、ドライバ回路14を介してアクチュエータ群31の駆動制御を行う。
With the above-described configuration, the slave ECU 10 (and other slave ECUs as well) can receive control commands from the master ECU 1 received via the
また、マスターECU1およびスレーブECUは、通常の動作モードである通常モードでは、水晶発振回路が発生するクロック信号に基づいて動作し、通常モードよりも消費電力の少ない動作モードであるスリープモードでは、CR発振回路が発生するクロック信号に基づいて動作する。 The master ECU 1 and the slave ECU operate based on the clock signal generated by the crystal oscillation circuit in the normal mode, which is a normal operation mode, and in the sleep mode, which is an operation mode that consumes less power than the normal mode. It operates based on the clock signal generated by the oscillation circuit.
スレーブECU10は、スリープモードでは、少なくとも、マイコン11および通信I/F15に電源が供給されており、マスターECU1と通信可能な状態となっている。
In the sleep mode, the
図2の構成が、「動作モードは、通常の動作モードである通常モードと、通常モードよりも消費電力の少ないスリープモードを含む」ものに相当する。本構成によって、スレーブ制御ユニットがスリープモードのときにも、通常モードに移行することなく、応答信号を送信できるので、消費電力の増加を抑制できる。 The configuration of FIG. 2 corresponds to “the operation mode includes a normal mode that is a normal operation mode and a sleep mode that consumes less power than the normal mode”. With this configuration, even when the slave control unit is in the sleep mode, the response signal can be transmitted without shifting to the normal mode, so that an increase in power consumption can be suppressed.
また、図2の構成が、「スレーブ制御ユニットは、該スレーブ制御ユニットの動作制御を行うマイクロコンピュータを含み、マイクロコンピュータは、該マイクロコンピュータに接続された発振子を用いて発振する発振回路と、コンデンサの容量値と抵抗の抵抗値とに基づいて定まる周波数で発振するCR発振回路と、を含み、スレーブ制御ユニットは、通常モードでは発振回路から出力されるクロック信号に基づいて動作し、スリープモードではCR発振回路から出力されるクロック信号に基づいて動作する」ものに相当する。 In addition, the configuration of FIG. 2 indicates that “the slave control unit includes a microcomputer that controls the operation of the slave control unit, and the microcomputer includes an oscillation circuit that oscillates using an oscillator connected to the microcomputer; A CR oscillation circuit that oscillates at a frequency determined based on the capacitance value of the capacitor and the resistance value of the resistor, and the slave control unit operates based on the clock signal output from the oscillation circuit in the normal mode, and sleep mode Corresponds to the one that operates based on the clock signal output from the CR oscillation circuit.
一般に、CR発振回路の消費電力は、発振子(水晶発振子あるいはセラミック発振子)を用いた発振回路よりも少ないことが知られている。上記構成によって、スリープモード時に応答信号を送信する際の消費電力の増加を抑制できる。 In general, it is known that the power consumption of a CR oscillation circuit is less than that of an oscillation circuit using an oscillator (a crystal oscillator or a ceramic oscillator). With the above configuration, it is possible to suppress an increase in power consumption when a response signal is transmitted in the sleep mode.
図3を用いて、スレーブECU10を例に挙げて、スレーブECU10のマイコン11が実行する、スレーブECU制御プログラムに含まれる応答信号送信処理について説明する。なお、マスターECU1は、スレーブECUの動作モードに関係なく、所定のタイミングでスレーブECUの状態の送信を要求する状態要求信号を送信している。
The response signal transmission process included in the slave ECU control program executed by the
まず、予め定められたスリープモード移行条件(タイムアウト、外部からの指令等)が成立したときに、通常モードからスリープモードに移行する(S11)。次に、マスターECU1からの状態要求信号を受信したとき(S12:Yes)、受信した状態要求信号に応答するための応答信号を送信する応答タイミングが到来したか否かを判定する。このとき、ウエイクアップ動作を行わない。また、応答タイミングについては後述する。応答タイミングが到来したとき(S13:Yes)、マスターECU1へ応答信号を送信する(S14)。 First, when a predetermined sleep mode transition condition (timeout, external command, etc.) is established, the normal mode is shifted to the sleep mode (S11). Next, when the status request signal from the master ECU 1 is received (S12: Yes), it is determined whether or not a response timing for transmitting a response signal for responding to the received status request signal has arrived. At this time, the wake-up operation is not performed. The response timing will be described later. When the response timing has arrived (S13: Yes), a response signal is transmitted to the master ECU 1 (S14).
上述の構成が、「スレーブ側送信部は、スレーブ側受信部が状態要求信号を受信した後、予め定められた応答タイミングが到来したときに応答信号を送信する」ものに相当する。本構成によって、マスター制御ユニットから全てのスレーブ制御ユニットを対象とした1つの状態要求を送信する構成でも、応答タイミング(すなわち、マスター制御ユニットでの応答信号受信タイミング)に基づいて、どのスレーブ制御ユニットからの応答信号かを特定できる。 The above-described configuration corresponds to “the slave side transmission unit transmits a response signal when a predetermined response timing arrives after the slave side reception unit receives the state request signal”. With this configuration, even in a configuration in which one status request for all slave control units is transmitted from the master control unit, any slave control unit is selected based on the response timing (that is, the response signal reception timing at the master control unit). Can be identified as a response signal from
この後、マスターECU1からのウエイクアップ要求を受信したとき(S15:Yes)スリープモードから、通常モードに移行する(S16)。 Thereafter, when the wake-up request from the master ECU 1 is received (S15: Yes), the sleep mode is shifted to the normal mode (S16).
上述の例では、スリープモード時の動作を例に挙げているが、通常モードの応答信号送信処理は、ステップS11、S15、およびS16をスキップする構成である。 In the above example, the operation in the sleep mode is taken as an example, but the response signal transmission process in the normal mode is configured to skip steps S11, S15, and S16.
図1の例では、マスターECU1、スレーブECU30、およびスレーブECU40では、それぞれの水晶発振回路が動作している(すなわち、通常モード)。また、スレーブECU10、およびスレーブECU20では、それぞれのCR発振回路が動作している(すなわち、スリープモード)。この状態で、マスターECU1が、全スレーブECUに対して状態要求信号を送信したとき、全てのスレーブECUは、動作モードを切り替えることなく応答信号を送信することができる。
In the example of FIG. 1, in the master ECU 1, the
図4に、図3の応答信号送信処理実行時の、各ECUのデータの通信状態を示す。マスターECU1については、便宜上、送信/受信をまとめて表記してあるが、実際は、全二重通信あるいは半二重通信を実行可能な構成である。各ECUは、データを送信していない状態(アイドル状態ともいう)ではHレベルを出力する。マスターECU1は、全スレーブECUを対象として、状態要求信号として、時間T0のLレベル信号を送信する。 FIG. 4 shows the data communication state of each ECU when the response signal transmission process of FIG. 3 is executed. For the master ECU 1, transmission / reception is collectively shown for convenience, but in actuality, the configuration is such that full-duplex communication or half-duplex communication can be performed. Each ECU outputs an H level when data is not transmitted (also referred to as an idle state). The master ECU 1 transmits an L level signal at time T0 as a state request signal for all slave ECUs.
スレーブECUは、マスターECU1の送信信号のHレベル→Lレベルの変化(すなわち、立下り)を検知してから、Lレベル→Hレベルの変化(すなわち、立上り)を検知するまでの時間(Lレベル時間という)を計測し、Lレベル時間が所定値(例えば、T0×0.8)を超えたとき、状態要求であると判定する。 The slave ECU detects the time (L level) from the detection of a change in the transmission signal of the master ECU 1 from the H level to the L level (that is, the fall) until the change from the L level to the H level (ie, the rise). When the L level time exceeds a predetermined value (for example, T0 × 0.8), it is determined that it is a state request.
スレーブECUは、状態要求信号の立上りを検知した時点から所定時間経過したときを応答タイミングが到来したと判定して、時間TのLレベル信号(本発明のローレベル信号)を応答信号として送信する。スレーブECU(10、20、30、40)の応答タイミングは、それぞれ、D11、D21、D31、D41である。 The slave ECU determines that the response timing has arrived when a predetermined time has elapsed from the time when the rising of the state request signal is detected, and transmits the L level signal at time T (the low level signal of the present invention) as a response signal. . The response timings of the slave ECUs (10, 20, 30, 40) are D11, D21, D31, and D41, respectively.
上述の例では、応答タイミングの到来の判定基準を、状態要求の立上りとしているが、状態要求の立下りとしてもよい。 In the above example, the determination criterion for the arrival of the response timing is the rise of the state request, but it may be the fall of the state request.
応答タイミング(D11〜D41)は、スレーブECUごとに異なる時間が設定され、予めメモリ(112等)に記憶されている。また、スレーブECUを識別するための識別番号に所定の係数を乗じたものを、応答タイミングとしてもよい。 The response timings (D11 to D41) are set to different times for each slave ECU, and are stored in the memory (112 etc.) in advance. The response timing may be obtained by multiplying an identification number for identifying the slave ECU by a predetermined coefficient.
上述の構成が、「応答タイミングは、他のスレーブ制御ユニットの応答タイミングとは異なるように定められる」ものに相当する。本構成によって、他の制御ユニットの応答信号と重畳しないため、マスター制御ユニットで、全てのスレーブ制御ユニットからの応答信号を正確に受信できる。 The above-described configuration corresponds to “the response timing is determined to be different from the response timing of other slave control units”. Since this configuration does not superimpose response signals from other control units, the master control unit can accurately receive response signals from all slave control units.
例えば、スレーブECU10とスレーブECU20との関係のように、スレーブECU10の応答信号の送信が終了する前、(すなわち、応答信号の立上りが出力される前)に、スレーブECU20が応答信号の送信を開始する。図4の例では、スレーブECU20は、マスターECU1からの状態要求の立上りを検知してから、時間D21が経過したときに応答信号の送信を開始する。D21=D11(スレーブECU10の応答タイミング)+D0(所定のディレイ時間)のように設定する。D0は、上述のLレベル時間Tよりも小さいことが好ましい。これにより、スレーブECU10の応答信号の送信が終了する前に、スレーブECU20の応答信号の送信が始まる。
For example, as in the relationship between the
同様に、スレーブECU20とスレーブECU30との関係、およびスレーブECU30とスレーブECU40との関係も、先に応答信号の送信を開始したスレーブECUの応答タイミングから時間D0が経過したときに、応答信号の送信を開始するよう設定されている。
Similarly, the relationship between the
これにより、マスターECU1が受信する応答信号は、時間T1のLレベル信号となる。時間T1は、D0(スレーブECU20のディレイ時間)+D0(スレーブECU30のディレイ時間)+D0(スレーブECU40のディレイ時間)+T(スレーブECU40の応答信号のLレベル時間)と表される。 Thereby, the response signal received by the master ECU 1 becomes an L level signal at time T1. Time T1 is expressed as D0 (delay time of slave ECU 20) + D0 (delay time of slave ECU 30) + D0 (delay time of slave ECU 40) + T (L level time of response signal of slave ECU 40).
上述の構成が、「スレーブ側送信部は、応答信号として、ローレベル信号を予め定められた時間出力し、応答タイミングは、他のスレーブ制御ユニットが応答信号の送信を終了する前に、スレーブ側送信部が応答信号の送信を開始するように定められる」ものに相当する。本構成によって、スレーブ制御ユニット群からの応答信号は、1つのローレベル信号となる。応答信号を送信しないスレーブ制御ユニットがある場合、該ローレベル信号の状態(例えば、長さ)が変化するので、これを基に、マスター制御ユニットは、スレーブ制御ユニット群の状態を確認することができる。 The above-described configuration is as follows: “The slave side transmission unit outputs a low level signal as a response signal for a predetermined time, and the response timing is determined by the slave side before the other slave control unit finishes transmitting the response signal. This is equivalent to “the transmission unit is determined to start transmission of the response signal”. With this configuration, the response signal from the slave control unit group becomes one low level signal. When there is a slave control unit that does not transmit a response signal, the state (for example, length) of the low-level signal changes. Based on this, the master control unit can check the state of the slave control unit group. it can.
マスターECU1では、スレーブECUから送信される上述のような応答信号を受信して、各スレーブECUの状態を確認することができる。以下、図5を用いて、マスターECU1のマイコン2が実行する、マスターECU制御プログラムに含まれる状態確認処理について説明する。
The master ECU 1 can receive the response signal as described above transmitted from the slave ECU and check the state of each slave ECU. Hereinafter, the state confirmation process included in the master ECU control program executed by the
本処理が、「マスター制御ユニットは、応答信号を受信するマスター側受信部と、マスター側受信部が受信した応答信号の継続時間に基づいて、スレーブ制御ユニット群の接続状態を確認する状態確認部と、を含む」ものに相当する。本構成によって、どのスレーブ制御ユニットが応答信号を送信していないかを特定できる。 This process is: “Master control unit is a master side receiving unit that receives a response signal, and a state confirmation unit that checks the connection status of the slave control unit group based on the duration of the response signal received by the master side receiving unit. And “including”. With this configuration, it is possible to identify which slave control unit is not transmitting the response signal.
まず、各スレーブECUに状態要求を送信する(S31)。合わせて、状態要求の送信を終了したとき、送信終了後からの経過時間を測定するためのタイマを作動させる。そして、応答信号の立下り検知を待つ。 First, a status request is transmitted to each slave ECU (S31). At the same time, when the transmission of the status request is finished, a timer for measuring the elapsed time since the end of the transmission is activated. And it waits for the fall detection of a response signal.
応答信号の立下りを検知しないとき(S32:No)、上述の経過時間と予め定められた基準時間とを比較する。経過時間が基準時間を下回るとき(S38:No)、ステップS32に戻り、応答信号の立下り検知を待つ。一方、経過時間が基準時間を上回るとき(S38:Yes)、本処理を終了する。 When the falling edge of the response signal is not detected (S32: No), the above-mentioned elapsed time is compared with a predetermined reference time. When the elapsed time is less than the reference time (S38: No), the process returns to step S32 and waits for detection of the falling edge of the response signal. On the other hand, when the elapsed time exceeds the reference time (S38: Yes), this process ends.
なお、基準時間は、図4のT1、あるいはT1に所定値を加えたものとする。 The reference time is assumed to be T1 in FIG. 4 or a predetermined value added to T1.
次に、応答信号の立下りを検知したとき(S32:Yes)、応答信号のLレベル時間の計測を開始する(S33)。次に、応答信号の立上りを検知したとき(S34:Yes)、Lレベル時間の計測を終了する(S35)。 Next, when the fall of the response signal is detected (S32: Yes), measurement of the L level time of the response signal is started (S33). Next, when the rising of the response signal is detected (S34: Yes), the measurement of the L level time is ended (S35).
次に、上述の経過時間と基準時間とを比較する。経過時間が基準時間を下回るとき(S36:No)、全ての応答信号を受信していないと判断して、ステップS32に戻り、応答信号の立下り検知を待つ。一方、経過時間が基準時間を上回るとき(S36:Yes)、以下のように、応答信号の受信状態に応じて、スレーブECUの状態を確認する(S37)。 Next, the above-described elapsed time is compared with the reference time. When the elapsed time is less than the reference time (S36: No), it is determined that all the response signals have not been received, and the process returns to step S32 to wait for detection of the falling edge of the response signal. On the other hand, when the elapsed time exceeds the reference time (S36: Yes), the state of the slave ECU is confirmed according to the reception state of the response signal as follows (S37).
・経過時間がD11を超えたときに応答信号を受信しない(すなわち、応答信号の立下りを検知しない)場合、スレーブECU10が正常動作していないと判定。
・経過時間がD21を超えたときに応答信号を受信しない場合、スレーブECU20が正常動作していないと判定。
・経過時間がD31を超えたときに応答信号を受信しない場合、スレーブECU30が正常動作していないと判定。
・経過時間がD41を超えたときに応答信号を受信しない場合、スレーブECU40が正常動作していないと判定。
If the response signal is not received when the elapsed time exceeds D11 (that is, the falling edge of the response signal is not detected), it is determined that the
If the response signal is not received when the elapsed time exceeds D21, it is determined that the
If the response signal is not received when the elapsed time exceeds D31, it is determined that the
If the response signal is not received when the elapsed time exceeds D41, it is determined that the
なお、正常動作していない状態には、スレーブECUの動作異常、LAN50の断線、スレーブECUの非接続などを含む。また、マスターECU1のメモリ102に、各スレーブECUの識別情報と応答タイミング(D11、D21、D31、D41)とを関連付けて記憶しておけば、応答信号を受信できないスレーブECUを特定することができる。本構成が、「状態確認部は、予め応答タイミングを記憶し、マスター側受信部が受信した応答信号の継続時間の状態と応答タイミングとに基づき、応答信号を送信しないスレーブECUを特定する」ものに相当する。
Note that the state of not operating normally includes abnormal operation of the slave ECU, disconnection of the
図6に、図3の応答信号送信処理実行時の、各ECUのデータの通信状態の別例を示す。各ECUのアイドル状態、マスターECU1からの状態要求、およびスレーブECUでの状態要求は、図4と同様である。 FIG. 6 shows another example of the data communication state of each ECU when the response signal transmission process of FIG. 3 is executed. The idle state of each ECU, the state request from the master ECU 1, and the state request at the slave ECU are the same as those in FIG.
スレーブECUは、状態要求の立上りを検知した時点から所定時間経過したときを応答タイミングが到来したと判定して、時間TのLレベル信号(本発明のローレベル信号)を応答信号として送信する。スレーブECU(10、20、30、40)の応答タイミングは、それぞれ、D12、D22、D32、D42である。 The slave ECU determines that the response timing has arrived when a predetermined time has elapsed from the time when the rise of the state request is detected, and transmits an L level signal at time T (low level signal of the present invention) as a response signal. The response timings of the slave ECUs (10, 20, 30, 40) are D12, D22, D32, and D42, respectively.
図4と同様に、状態要求の立上りを基準としているが、状態要求の立下りを基準としてもよい。応答タイミング(D12〜D42)は、スレーブECUごとに異なる時間が設定され、予めメモリ(112等)に記憶されている。また、スレーブECUを識別するための識別番号に所定の係数を乗じたものを、応答タイミングとしてもよい。 As in FIG. 4, the rising edge of the state request is used as a reference, but the falling edge of the state request may be used as a reference. As for the response timing (D12 to D42), different times are set for each slave ECU, and are stored in the memory (112 or the like) in advance. The response timing may be obtained by multiplying an identification number for identifying the slave ECU by a predetermined coefficient.
例えば、スレーブECU10とスレーブECU20との関係のように、スレーブECU10の応答信号の送信が終了してから(すなわち、応答信号の立上りが出力されてから)、予め定められた時間が経過した後に、スレーブECU20が応答信号の送信を開始する。スレーブECU20の応答タイミングD22は、D22=D12+T+D1のように設定する。D1は、上述のLレベル時間Tよりも小さく設定することが好ましい。D1が、インターバルI1に相当する。
For example, as in the relationship between the
同様に、スレーブECU20とスレーブECU30との関係、およびスレーブECU30とスレーブECU40との関係も、先に応答信号の送信を開始したスレーブECUの応答信号の送信が終了してから時間D1(それぞれ、インターバルI2、I3)が経過したときに、応答信号の送信を開始するよう設定されている。
Similarly, the relationship between the
これにより、これにより、各スレーブECUの応答信号の間に、時間D1のHレベル信号が出力される。 Thus, an H level signal at time D1 is output between the response signals of the slave ECUs.
上述の構成が、「スレーブ側送信部は、応答信号として、ローレベル信号を予め定められた時間出力し、応答タイミングは、他のスレーブ制御ユニットが応答信号の送信を終了してから所定のインターバル時間が経過後に、自身の応答信号の送信を開始するように定められる」ものに相当する。本構成によって、応答信号を送信しないスレーブ制御ユニットがある場合、インターバル時間が変化するので、これを基に、マスター制御ユニットは、スレーブ制御ユニット群の状態を確認することができる。 The above-described configuration is as follows: “The slave-side transmitter outputs a low-level signal as a response signal for a predetermined time, and the response timing is a predetermined interval after the other slave control units finish transmitting the response signal. This is equivalent to “determined to start transmitting its own response signal after a lapse of time”. With this configuration, when there is a slave control unit that does not transmit a response signal, the interval time changes, so the master control unit can check the state of the slave control unit group based on this.
図7を用いて、図6の状態においてマスターECU1のマイコン2が実行する、マスターECU制御プログラムに含まれる状態確認処理について説明する。
The state confirmation process included in the master ECU control program executed by the
本処理が、「マスター制御ユニットは、応答信号を受信するマスター側受信部と、マスター側受信部が受信した応答信号のインターバルの回数に基づいて、スレーブ制御ユニット群の接続状態を確認する状態確認部と、を含む」ものに相当する。本構成によって、どのスレーブ制御ユニットが応答信号を送信していないかを特定できる。 This process is: “The master control unit checks the connection status of the slave control unit group based on the master side receiver that receives the response signal and the number of intervals of the response signal received by the master side receiver. Part ". With this configuration, it is possible to identify which slave control unit is not transmitting the response signal.
まず、各スレーブECUに状態要求を送信する(S51)。合わせて、状態要求の送信を終了したとき、送信終了後からの経過時間を測定するためのタイマを作動させる。そして、応答信号の立下りを待つ。 First, a status request is transmitted to each slave ECU (S51). At the same time, when the transmission of the status request is finished, a timer for measuring the elapsed time since the end of the transmission is activated. Then, it waits for the response signal to fall.
応答信号の立下りを検知しないとき(S52:No)、上述の経過時間と予め定められた基準時間とを比較する。経過時間が基準時間を下回るとき(S61:No)、ステップS52に戻り、応答信号の立下りの検知待ちとする。一方、経過時間が基準時間を上回るとき(S61:Yes)、ステップS59に進む。 When the falling edge of the response signal is not detected (S52: No), the above-described elapsed time is compared with a predetermined reference time. When the elapsed time is less than the reference time (S61: No), the process returns to step S52 to wait for detection of the falling edge of the response signal. On the other hand, when the elapsed time exceeds the reference time (S61: Yes), the process proceeds to step S59.
基準時間は、例えば、図6のD42+T、あるいはD42+Tに所定値を加えたものとする。 The reference time is assumed to be, for example, a predetermined value added to D42 + T or D42 + T in FIG.
次に、応答信号の立下りを検知したとき(S52:Yes)、応答信号の立上り検知を待つ。そして、応答信号の立上りを検知したとき(S53:Yes)、Hレベル時間(すなわち、インターバル時間)の計測を開始する(S54)。 Next, when the falling edge of the response signal is detected (S52: Yes), it waits for the rising edge of the response signal. When the rising of the response signal is detected (S53: Yes), measurement of the H level time (that is, the interval time) is started (S54).
次に、上述の経過時間と基準時間とを比較する。経過時間が基準時間を下回るとき(S55:No)、次の応答信号の立下り検知を待つ。次の応答信号の立下りを検知したとき(S56:Yes)、Hレベル時間の計測を終了する(S57)。そして、Hレベル時間(すなわち、インターバル時間)の計測回数を更新する(S58)。そして、ステップS53に戻る。 Next, the above-described elapsed time is compared with the reference time. When the elapsed time is less than the reference time (S55: No), the next response signal falling detection is awaited. When the fall of the next response signal is detected (S56: Yes), the measurement of the H level time is ended (S57). Then, the measurement count of the H level time (that is, the interval time) is updated (S58). Then, the process returns to step S53.
一方、経過時間が基準時間を上回るとき(S55:Yes)、ステップS59に進む。 On the other hand, when the elapsed time exceeds the reference time (S55: Yes), the process proceeds to step S59.
ステップS59では、Hレベル時間の計測回数と、該計測回数の基準値とを比較する。図6の例では、基準値は3である。 In step S59, the number of measurements of the H level time is compared with a reference value for the number of measurements. In the example of FIG. 6, the reference value is 3.
次に、以下のように、Hレベル時間の計測回数に応じて、スレーブECUの状態を確認する(S60)。
・計測回数が基準値に等しいとき、全てのスレーブECUが正常動作していると判定。
・計測回数が基準値に等しくないとき、いずれかのスレーブECUが正常動作していないと判定。正常動作していないスレーブECUを特定することはできないが、マスターECU1配下のLAN50に何らかの異常があることを検知できる。
・計測回数がゼロのとき、全てのスレーブECUが正常動作していないと判定。
Next, the state of the slave ECU is confirmed according to the number of times of H level time measurement as described below (S60).
-When the number of measurements is equal to the reference value, it is determined that all slave ECUs are operating normally.
-When the number of measurements is not equal to the reference value, it is determined that one of the slave ECUs is not operating normally. Although the slave ECU that is not operating normally cannot be identified, it can be detected that there is some abnormality in the
-When the number of measurements is zero, it is determined that all slave ECUs are not operating normally.
また、図5の構成と同様に、マスターECU1のメモリ102に、各スレーブECUの識別情報と応答タイミング(D12、D22、D32、D42)とを関連付けて記憶しておけば、計測回数が基準値に等しくないとき、Lレベル信号を検知できなかったタイミングに基づいて、応答信号を受信できないスレーブECUを特定することができる。本構成が、「状態確認部は、予め応答タイミングを記憶し、マスター側受信部が受信したインターバルの検知状態と応答タイミングとに基づき、応答信号を送信しないスレーブECUを特定する」ものに相当する。
Similarly to the configuration of FIG. 5, if the identification information of each slave ECU and the response timing (D12, D22, D32, D42) are stored in the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the spirit of the claims. Various modifications based on this are possible.
1 マスターECU(マスター制御ユニット)
2 マイコン(状態確認部)
3 通信I/F(マスター側送信部、マスター側受信部)
10、20、30、40 スレーブECU(スレーブ制御ユニット群、スレーブ制御ユニット)
11 マイコン(マイクロコンピュータ、動作モード制御部)
15 通信I/F(スレーブ側受信部、スレーブ側送信部)
50 通信ネットワーク(LAN)
104、114、214、314、414 CR発振回路
105、115、215、315、415 水晶発振回路(発振回路)
103 クロック発生回路
113 クロック発生回路
NS ネットワークシステム
1 Master ECU (Master Control Unit)
2 Microcomputer (status check part)
3 Communication I / F (master side transmitter, master side receiver)
10, 20, 30, 40 Slave ECU (slave control unit group, slave control unit)
11 Microcomputer (microcomputer, operation mode control unit)
15 Communication I / F (slave side receiver, slave side transmitter)
50 Communication network (LAN)
104, 114, 214, 314, 414
103
Claims (6)
前記マスター制御ユニットに通信可能に接続された、少なくとも1つのスレーブ制御ユニットを含むスレーブ制御ユニット群と、を備え、
前記マスター制御ユニットは、
前記スレーブ制御ユニット群に含まれる全てのスレーブ制御ユニットを対象として、接続状態を確認するための1つの状態要求信号を送信するマスター側送信部を含み、
前記スレーブ制御ユニットは、
該スレーブ制御ユニットの、予め定められた複数の動作モードを切り替え制御する動作モード制御部と、
前記状態要求信号を受信するスレーブ側受信部と、
を含み、
前記スレーブ側受信部が前記状態要求信号を受信したとき、前記動作モード制御部は現在の動作モードを維持し、
前記状態要求信号に対する応答信号を送信するスレーブ側送信部と、
をさらに含み、
前記スレーブ側送信部は、前記スレーブ側受信部が前記状態要求信号を受信した後、予め定められた応答タイミングが到来したときに、前記応答信号として、ローレベル信号を予め定められた時間出力し、
前記応答タイミングは、他のスレーブ制御ユニットが前記応答信号の送信を終了する前に、前記スレーブ側送信部が応答信号の送信を開始するように定められることを特徴とするネットワークシステム。 A master control unit;
A slave control unit group including at least one slave control unit, communicatively connected to the master control unit, and
The master control unit is
For all slave control units included in the slave control unit group, including a master side transmission unit that transmits one state request signal for confirming the connection state,
The slave control unit is
An operation mode control unit for switching and controlling a plurality of predetermined operation modes of the slave control unit;
A slave side receiving unit for receiving the state request signal;
Including
When the slave side receiving unit receives the state request signal, the operation mode control unit maintains the current operation mode,
A slave side transmitter for transmitting a response signal to the state request signal;
Further seen including,
The slave side transmission unit outputs a low level signal as the response signal for a predetermined time when a predetermined response timing arrives after the slave side reception unit receives the state request signal. ,
The network system according to claim 1, wherein the response timing is determined such that the slave side transmission unit starts transmission of a response signal before another slave control unit ends transmission of the response signal .
前記応答信号を受信するマスター側受信部と、
前記マスター側受信部が受信した前記応答信号の継続時間に基づいて、前記スレーブ制御ユニット群の接続状態を確認する状態確認部と、
を含む請求項1に記載のネットワークシステム。 The master control unit is
A master side receiving unit for receiving the response signal;
Based on the duration of the response signal received by the master side receiving unit, a state confirmation unit that confirms the connection state of the slave control unit group,
The network system according to claim 1, comprising:
前記マスター制御ユニットに通信可能に接続された、少なくとも1つのスレーブ制御ユニットを含むスレーブ制御ユニット群と、を備え、
前記マスター制御ユニットは、
前記スレーブ制御ユニット群に含まれる全てのスレーブ制御ユニットを対象として、接続状態を確認するための1つの状態要求信号を送信するマスター側送信部を含み、
前記スレーブ制御ユニットは、
該スレーブ制御ユニットの、予め定められた複数の動作モードを切り替え制御する動作モード制御部と、
前記状態要求信号を受信するスレーブ側受信部と、
を含み、
前記スレーブ側受信部が前記状態要求信号を受信したとき、前記動作モード制御部は現在の動作モードを維持し、
前記状態要求信号に対する応答信号を送信するスレーブ側送信部と、
をさらに含み、
前記スレーブ側送信部は、前記スレーブ側受信部が前記状態要求信号を受信した後、予め定められた応答タイミングが到来したときに、前記応答信号として、ローレベル信号を予め定められた時間出力し、
前記応答タイミングは、他のスレーブ制御ユニットが前記応答信号の送信を終了してから所定のインターバル時間が経過後に、自身の応答信号の送信を開始するように定められることを特徴とするネットワークシステム。 A master control unit;
A slave control unit group including at least one slave control unit, communicatively connected to the master control unit, and
The master control unit is
For all slave control units included in the slave control unit group, including a master side transmission unit that transmits one state request signal for confirming the connection state,
The slave control unit is
An operation mode control unit for switching and controlling a plurality of predetermined operation modes of the slave control unit;
A slave side receiving unit for receiving the state request signal;
Including
When the slave side receiving unit receives the state request signal, the operation mode control unit maintains the current operation mode,
A slave side transmitter for transmitting a response signal to the state request signal;
Further including
The slave side transmission unit outputs a low level signal as the response signal for a predetermined time when a predetermined response timing arrives after the slave side reception unit receives the state request signal. ,
The network system is characterized in that the response timing is determined such that transmission of its own response signal is started after a predetermined interval time has elapsed since another slave control unit ends transmission of the response signal .
前記応答信号を受信するマスター側受信部と、
前記マスター側受信部が受信した前記応答信号のインターバルの回数に基づいて、前記スレーブ制御ユニット群の接続状態を確認する状態確認部と、
を含む請求項3に記載のネットワークシステム。 The master control unit is
A master side receiving unit for receiving the response signal;
Based on the number of intervals of the response signal received by the master side reception unit, a state confirmation unit for confirming the connection state of the slave control unit group,
The network system according to claim 3 , comprising:
前記マイクロコンピュータは、該マイクロコンピュータに接続された発振子を用いて発振する発振回路と、コンデンサの容量値と抵抗の抵抗値とに基づいて定まる周波数で発振するCR発振回路と、を含み、
前記スレーブ制御ユニットは、前記通常モードでは前記発振回路から出力されるクロック信号に基づいて動作し、前記スリープモードでは前記CR発振回路から出力されるクロック信号に基づいて動作する請求項5に記載のネットワークシステム。 The slave control unit includes a microcomputer that controls the operation of the slave control unit,
The microcomputer includes an oscillation circuit that oscillates using an oscillator connected to the microcomputer, and a CR oscillation circuit that oscillates at a frequency determined based on a capacitance value of a capacitor and a resistance value of a resistor,
6. The slave control unit according to claim 5, wherein the slave control unit operates based on a clock signal output from the oscillation circuit in the normal mode, and operates based on a clock signal output from the CR oscillation circuit in the sleep mode . Network system.
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