WO2018079298A1 - 検出データ収集装置 - Google Patents

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WO2018079298A1
WO2018079298A1 PCT/JP2017/037123 JP2017037123W WO2018079298A1 WO 2018079298 A1 WO2018079298 A1 WO 2018079298A1 JP 2017037123 W JP2017037123 W JP 2017037123W WO 2018079298 A1 WO2018079298 A1 WO 2018079298A1
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sensors
sensor
unit
output
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PCT/JP2017/037123
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Inventor
敏明 中村
雅秀 林
都留　康隆
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems

Definitions

  • the present invention relates to a detection data collection device that collects detection data from a plurality of sensors.
  • An example of a detection data collection device is a device that collects detection output from an inertial sensor.
  • this detection data collection device devices as disclosed in Patent Documents 1 and 2 are disclosed, and a full-duplex communication method is used as a communication method.
  • Patent Document 1 shows an example in which information for identifying a sensor is included in a command and a chip select signal (communication start signal) is shared.
  • Patent Document 2 shows an example in which a plurality of sensors are connected in a daisy chain to reduce the number of signal lines, and each sensor is accessed on the communication path to acquire sensor data.
  • a sensor that transmits from the sensor side to the main device side according to the purpose of use such as prevention of vehicle skidding and vehicle attitude control for assisting safe driving It is desirable that the type and number of data can be changed as appropriate.
  • the main device side when the main device side receives a plurality of sensor outputs by communication, it usually receives a sensor output by accessing one sensor in a single communication. Can not receive. For this reason, since it is difficult to recognize the characteristics of the controlled object at the same time, it is difficult to improve the control accuracy.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to obtain a sensor output at the same time, transmit a plurality of sensor outputs in one communication, and a plurality of It is to realize a detection data collecting device capable of reducing an increase in the number of signal lines between the main device and a plurality of sensors, so that one error detection code for each sensor output is reduced.
  • the present invention is configured as follows to achieve the above object.
  • a plurality of sensors that detect physical quantities
  • a control unit that transmits a communication start signal and a command signal to the plurality of sensors, and collects data detected by the plurality of sensors
  • a memory that stores data indicating physical quantities detected by the plurality of sensors when the plurality of sensors receive the communication start signal.
  • FIG. 1 is a block diagram when a detection data collection device according to an embodiment of the present invention is applied to a vehicle inertia force detection device (a device that detects inertial force (angular velocity, acceleration) as a physical quantity).
  • a vehicle inertia force detection device a device that detects inertial force (angular velocity, acceleration) as a physical quantity.
  • the 6-axis sensor unit 101 detects a triaxial (x, y, z axis) angular velocity (Yaw) and a triaxial acceleration (G).
  • the six-axis sensor unit 101 includes a sensor A103, a sensor B104, and a sensor C105.
  • the sensor A 103 is a communication unit 113 that transmits sensor data detected in accordance with an angular velocity (xYaw) detection element 111 in the x-axis direction, an acceleration (xG) detection element 112 in the x-axis direction, and a command (command signal) from an external device. It has.
  • the sensor B104 and the sensor C105 have substantially the same configuration as the sensor A103, and the sensor B104 includes an angular velocity (yYaw) detection element 121 in the y-axis direction, an acceleration (yG) 122 in the y-axis direction, and a communication unit 123. .
  • the sensor C105 includes an angular velocity (zYaw) 131 in the z-axis direction, an acceleration (zG) 132 in the z-axis direction, and a communication unit 133.
  • ECU (Electronic Control Unit (Control Unit)) 102 transmits the requested sensor data type to the 6-axis sensor unit 101 as a command (command signal).
  • the six-axis sensor unit 101 returns the requested sensor data as a response to the command from the ECU 102.
  • the ECU 102 and the three sensors 103, 104, 105 are connected in a daisy chain.
  • the command from the ECU 102 is transmitted to the receiving unit of the communication unit 113 of the sensor A103.
  • the transmission unit of the communication unit 113 is connected to the reception unit of the communication unit 123 of the sensor B104.
  • the transmission unit of the communication unit 123 is connected to the reception unit of the communication unit 133 of the sensor C105.
  • the transmission part of the communication part 133 of the sensor C105 of the last stage connected by the daisy chain connects to the response receiving part of ECU102.
  • the clock (clock signal) output from the ECU 102 is a signal for synchronizing communication, and 1-bit data is transmitted and received in one clock.
  • the chip select (communication start signal) is a signal indicating a period for performing one communication, and communication with the 6-axis sensor unit 101 is executed during a period in which the signal level is L (low). Since the clock signal line and the chip select signal line need to be input simultaneously to the three sensors A103, B104, and C105, the ECU 102 and the three sensors A103, B104, and C105 are directly connected.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a command transmitted from the ECU 102 to the 6-axis sensor unit 101.
  • the command is transmitted through one signal line, and the data changes in synchronization with the falling edge of the clock.
  • the communication units 113, 123, 133 of the 6-axis sensor unit 101 take in command data at the rising edge of the clock.
  • the format of the signal to be transmitted is transmitted in the order of sensor identification 1, output type 1, sensor identification 2, output type 2, sensor identification 3, output type 3, and EOC in a continuous 4-bit set.
  • EOC is transmitted after sensor identification 1 and output type 1.
  • FIG. 3 is a table showing an example of the sensor identification signal. In FIG. 3, it is a signal indicating which of the three sensors 103, 014, and 105 is to request the data, with data of a combination of 2 bits.
  • FIG. 4 is a table showing an example of the output type signal. In FIG. 4, it is a signal indicating which data is requested among the angular velocity, the acceleration, and the self-diagnosis result of the sensor as a sensor output in a combination of 2 bits.
  • FIG. 5 is a table showing an example of a signal indicating the end of the command.
  • EOC end of command
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of responses transmitted from the communication units 113, 123, and 133 of the three sensors 103, 104, and 105 to the ECU 102.
  • the response data changes in synchronism with the fall of the clock during the L level period from the fall of the chip select until the rise.
  • the ECU 102 captures command data at the rising edge of the clock.
  • the length of one reply data is 16 bits.
  • the sensor C105 sends a maximum of five reply data from reply 1 to reply 5.
  • FIG. 7 is a time chart showing the communication operation between the ECU 102 and the six-axis sensor unit 101 shown in FIG.
  • a chip select, a clock, and a command are transmitted from the ECU 102 to the 6-axis sensor unit 101.
  • the three sensors 103, 104, and 105 receive the outputs from the angular velocity detection elements 111, 121, and 131 and the acceleration detection elements 112, 122, and 132, respectively, and the communication units 113, 123, and 133.
  • commands sent from the ECU 102 are simultaneously input to the three communication units 113, 123, and 133 via the daisy chain connection of the three sensors 103, 104, and 105.
  • each sensor 103, 104, 105 recognizes what output the reply data itself sends out.
  • signals are transmitted to and received from the sensors 103, 104, 105 and the control unit 102 by the signal lines connected in a daisy chain.
  • the output of xYaw 111 is transmitted from the communication unit 113 of the sensor A 103 to the ECU 102 through the communication unit 123 and the communication unit 133.
  • the communication unit 133 of the sensor C105 which is the final stage of the daisy chain connection, performs the calculation of the CRC that is the error detection code of the communication to be sent out at the same time as the output of xYaw111.
  • the output of yYaw 121 from the communication unit 123 of the sensor B 104 passes through the inside of the communication unit 133 and is sent to the ECU 102 as second transmission data.
  • the communication unit 133 of the sensor C105 performs CRC calculation, which is an error detection code to be transmitted last, simultaneously with the output of yYaw121.
  • the output of zYaw 131 is sent to the ECU 102 from the communication unit 133 of the sensor C105 as third sending data.
  • the CRC which is the error detection code to be transmitted last is performed simultaneously with the output of zYaw131.
  • the communication unit 133 finally transmits the CRC data obtained from the continuous xYaw111, yYaw121, and zYaw131 outputs, thereby completing the communication.
  • the content of the command first requests the output of zG132 of the sensor C105, and the second requests the output of xYaw111 of the sensor A103.
  • the output of zG132 is sent to the ECU 102 from the communication unit 133 of the sensor C105.
  • CRC calculation is performed simultaneously with the output of zG132 in the communication unit 133 of the sensor C105.
  • the output of xYaw 111 from the communication unit 113 of the sensor A 103 passes through the communication unit 123 and the communication unit 133 and is sent to the ECU 102 as the second transmission data.
  • the communication unit 133 of the sensor C105 performs the calculation of the CRC that is the error detection code to be transmitted last, simultaneously with the output of xYaw111.
  • the communication unit 133 finally transmits the CRC data obtained from the continuous outputs of zG132 and xYaw111 to complete the communication.
  • the ECU 102 collects the detection data continuously output from the sensors 103, 104, and 105.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the communication unit 113. Note that the communication unit 123 and the communication unit 133 have the same configuration.
  • the angular velocity storage unit 201 is a register that temporarily stores angular velocity data output from the angular velocity detection element (sensor element) 111, and stores the angular velocity data in synchronization with the falling edge of the chip select signal.
  • the acceleration storage unit 202 is a register that temporarily stores acceleration data output from the acceleration detection element (sensor element) 112. Acceleration data is stored in synchronization with the fall of the chip select signal.
  • the switch 203 selects and outputs angular velocity data or acceleration data according to the inertia force selection signal of the output data selection unit 211.
  • the parallel-serial conversion unit 204 converts 16-bit parallel data into 1-bit serial data for transmission to an external device.
  • the switch 205 selects whether the input data for calculating the CRC that is the error detection code is the data of the self sensor or the data input from the previous stage, based on the self sensor selection signal of the output data selection unit 211.
  • the CRC generation unit 206 sequentially performs CRC calculation on the serial data input in synchronization with the clock, and supplies the calculation result to the switch 207 that sequentially outputs the serial data as serial data.
  • the switch 207 selects inertial force (angular velocity or acceleration) data or CRC data according to the CRC selection signal of the output data selection 211 and outputs the selected data.
  • the CRC output is selected by the switch 207 when the response signal is transmitted as the last data following the transmission of all sensor data requested from the ECU 102.
  • the switch 208 selects the data (command or inertial force output of the previous sensor) input from the previous sensor or the output of the own sensor (inertial force output or CRC output) based on the own sensor selection signal of the output data selection unit 211. Output.
  • the serial / parallel conversion unit 209 converts a command input as 1-bit serial data from the ECU 102 into 16-bit parallel data.
  • the command receiving unit 210 is a register that temporarily stores the clock signal when 16 clocks are input after the fall of the chip select signal.
  • the data is held in the command receiving unit 210 until the next communication command is input.
  • the output data selection unit 211 controls switching of the switches 203, 205, 207, and 208. Details of the output data selection unit 211 will be described with reference to FIG.
  • the counter 212 counts the number of clock inputs after the chip select falls.
  • the output data selection unit 211 controls the switching timing of each switch based on the output of the counter 212.
  • the sensor identifier storage unit 213 recognizes the position of itself among the three sensors. Data shown in FIG. 3 is stored in the communication units 113, 123, and 133 of the three sensors of the six-axis sensor unit 101 in FIG.
  • the CRC creation unit 206 exists in the communication unit 113 shown in FIG. 8, since the error detection code is not created in the communication unit 113, the switch 207 is set on the parallel-serial conversion unit 204 side. The same applies to the communication unit 123.
  • the CRC generation unit 206 can be omitted in the communication units 113 and 123.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an internal circuit of the output data selection unit 211 illustrated in FIG.
  • the comparison units (comparators) 301, 302, and 303 output “1” if the sensor identifications 1, 2, and 3 of the command reception unit 210 and the output of the sensor identifier storage unit 213 match, and must match. “0” is output.
  • the output of the comparison unit 301 is “1”, it indicates that it is output to the response reply 2 shown in FIG. Similarly, if the output of the comparison unit 302 is “1”, the response 3 is output. If the output of the comparison 303 is “1”, the response 4 is output.
  • the comparison unit 304 outputs “1” during a period in which the output of the counter 212 that counts the clocks is 17 to 32.
  • the comparison unit 305 outputs “1” during the period when the output of the counter 212 is 33 to 48, and the comparison unit 306 outputs “1” when the output of the counter 212 is between 49 and 64.
  • the comparison unit 307 outputs “1” during a period in which the output of the counter 212 is 65 to 80.
  • AND circuits 308 to 313 are logical products, and output “1” when both inputs are “1”. The period when the output is “1” indicates that the output of the own sensor is selected.
  • the AND circuit 308 selects the output of its own sensor during the reply 2 period shown in FIG. 6, the AND circuit 309 selects the output of the own sensor during the reply 3 period, and the AND circuit 310 during the reply 4 period.
  • the AND circuit 311 outputs “1” when the own sensor is selected during the reply 2 period and the acceleration is selected in the output type 1 of the command receiving unit 210.
  • the AND circuit 312 outputs “1” when acceleration is selected during the reply 3 period and the AND circuit 313 when acceleration is selected during the reply 4 period.
  • the OR circuit 314 is a three-input logical sum, and outputs a self-sensor selection signal for three periods as one self-sensor selection signal. Similarly, the OR circuit 315 outputs acceleration selection signals for three periods as one acceleration selection signal.
  • the constant output unit 316 outputs a continuous 4-bit “0”.
  • the comparison unit 317 outputs “1” when the consecutive 4 bits of the sensor identification 1 and the output type 1 of the command reception unit 210 are “0”. When this output is "1", it indicates that an EOC (end of command) has been detected.
  • the comparison unit 318 indicates that an EOC is detected in sensor identification 2 and output type 2
  • the comparison unit 319 indicates that the sensor identification 3 and output type 3 are detected
  • the comparison unit 320 indicates that the EOC is detected in sensor identification 4 and output type 4.
  • AND circuits 321 to 324 are logical products, and output “1” when both inputs are “1”. The period when the output is “1” indicates that the CRC which is the error detection code is selected.
  • the AND circuit 321 selects the CRC output during the reply 2 period shown in FIG. 6, the AND circuit 322 selects the CRC output during the reply 3 period, the AND circuit 323 selects the CRC 4 period, and the AND circuit 324 selects the CRC output during the reply 5 period.
  • the OR circuit 325 is a 4-input OR, and outputs a CRC selection signal for four periods as one CRC selection signal.
  • FIG. 10 is a functional block diagram of the communication unit 113 shown in FIG. As described above, the configuration of the communication unit 113 is the same as the configuration of the communication units 123 and 133.
  • the communication unit 113 includes a memory 400, a chip select rising / falling determination unit (communication start determination unit) 401, a command determination unit (command determination unit) 402, a data transfer determination unit 403, and a CRC creation unit. (Error detection code creation unit) 404 and data output unit 405 are provided.
  • the chip select rising / falling determining unit 401 determines that the chip select has fallen, the output data of the angular velocity sensor 111 and the acceleration sensor 112 is fetched and stored in the memory 400.
  • the command determination unit 402 determines an input command and reads data stored in the memory 400. Then, the command determination unit 402 sends the input command and the data extracted from the memory 400 to the data transfer determination unit 403.
  • the data transfer determination unit 403 receives the data, determines whether it is necessary to create a CRC that is an error detection code of data from the command determination unit 402 or data from the previous stage, If necessary, the CRC creation unit 404 is instructed to create a data error detection code.
  • the data transfer determination unit 403 determines data to be transferred among the data from the command determination unit 402, the data from the previous stage, and the error detection code of the data generated by the CRC generation unit 404.
  • the data determined by the data transfer determination unit 403 to be transferred is output to the data output unit 405, and the data output unit 405 transmits the output data to the next communication unit or transmits it to the ECU 102 as a response.
  • the detection data of all the sensors 111, 112, 121, 122, 131, and 132 are simultaneously transmitted to the communication units 113, 123 by the fall of the chip select (communication start signal). 133, and the sensor output at the same time is obtained.
  • a plurality of sensor outputs can be obtained in one communication. Can be sent.
  • the last-stage sensor 105 creates an error code for the data from the previous sensors 103 and 104 and an error code for the data of the sensor 105 itself. Therefore, the created error code can be made into one error code, and the CRC process can be performed once, and the processing speed can be improved.
  • signal lines are provided from the ECU 102 to the respective sensors 103, 104, 105. There is no need, and there is no increase in the number of signal lines between the ECU 102 as the main device and the sensors 103, 104, and 105.
  • the present invention is also applicable to a device that detects physical quantities other than inertial force such as temperature, humidity, and pressure. .
  • the present invention can be applied to a physical quantity detection device for an object moving other than a vehicle.
  • Z-axis acceleration detection element 201 ... angular velocity storage unit, 202 ... acceleration storage unit, 203, 205, 207, 208 ... switch, 204 ... parallel-serial converter, 206 ...
  • CRC generation , 205, switch, 209, serial / parallel converter, 210, command receiving unit, 211, output data selection unit, 212, counter, 213, sensor information.
  • Child storage unit 301 to 307, 317 to 320... Comparator, 308 to 313, 321 to 324... AND circuit, 314, 315, 325... OR circuit, 316. ..Memory, 401... Chip select rising / falling judgment unit, 402... Command judgment unit, 403... Data transfer judgment unit, 405.

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Abstract

検出データ収集装置にて同一時点のセンサ出力を得ること、一回の通信で複数のセンサ出力を送信すること、複数のセンサ出力に対する誤り検出符号を１つとすることを主装置と複数のセンサ間の信号線数増加を抑えて実現する。 チップセレクト立下りで全センサ111、112、121、122、131、132の検出データを同時に通信部113、123、133に取り込み同一時点のセンサ出力を得る。ECU102とデイジーチェーン接続された複数のセンサ103－105とがデータの送受信を行い一回の通信で複数のセンサ出力を送信する。センサ103－105のうち最後段のセンサ105が前段のセンサ103、104からのデータの誤り符号及びセンサ105自身のデータの誤り符号を作成し一つの誤り符号とする。チップセレクトの立下りにより複数のセンサの同一時点のセンサ出力を得ていることから信号線をECU102からそれぞれのセンサ103、104、105に設ける必要が無い。

Description

検出データ収集装置
　本発明は、複数のセンサからの検出データを収集する検出データ収集装置に関する。
　検出データ収集装置の一例として、慣性センサからの検出出力を収集する装置がある。この検出データ収集装置として、特許文献１、２に記載のような装置が開示され、通信方法として全二重通信方法が使用されている。
　特許文献１には、コマンドにセンサを識別する情報を入れて、チップセレクト信号（通信開始信号）を共通化する例が示されている。
　また、特許文献２には、複数のセンサをデイジーチェーン接続して信号線数を削減し、その通信路上で各センサにアクセスして、センサデータを取得する例が示されている。
特許第４９１７６７１号公報 特開平１１－２１１５１７号公報
　例えば、車両が走行中の角速度、加速度等を検出するセンサでは、車の横滑り防止や安全運転支援のための車の姿勢制御などの利用目的に応じて、センサ側から主装置側へ送信するセンサデータの種類と数を適宜変更可能であることが望まれる。
　しかしながら、従来技術にあっては、主装置側が複数のセンサ出力を通信で受けとる場合、通常、一回の通信で１つのセンサにアクセスしてセンサ出力を受信するため、同一時点の複数のセンサ出力を受信することができない。このため、制御対象の同一時点での特性を認識することが困難であるため、制御精度の向上が困難であった。
　また、従来の技術にあっては、一回の通信毎に誤り検出符号を受信し、誤り検出処理を行う必要があるため、複数のセンサ出力を得るのに時間がかかる等の問題があり、応答性を向上することが困難であった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、において、同一時点のセンサ出力を得ること、一回の通信で複数のセンサ出力を送信すること、及び複数のセンサ出力に対する誤り検出符号を１つとすることを、主装置と複数のセンサ間の信号線数の増加を抑えながら可能な検出データ収集装置実現することである。
　本発明は、上記目的を達成するため、次のように構成される。
　検出データ収集装置において、物理量を検出する複数のセンサと、上記複数のセンサに通信開始信号及び指令信号を送信し、上記複数のセンサが検出したデータを収集する制御ユニットと、上記制御ユニットからの上記通信開始信号を上記複数のセンサが受信したときにおける上記複数のセンサが検出した物理量を示すデータを格納するメモリと、を備える。
　同一時点のセンサ出力を得ること、一回の通信で複数のセンサ出力を送信すること、及び複数のセンサ出力に対する誤り検出符号を１つとすることを、主装置と複数のセンサ間の信号線数の増加を抑えながら可能な検出データ収集装置を実現することができる。
本発明の一実施例である検出データ収集装置を車両の慣性力検出装置に適用した場合のブロック図である。 ＥＣＵから６軸センサユニットに送信するコマンドの一例を示す図である。 センサ識別信号の一例を示す表である。 出力種別信号の一例を示す表である。 コマンドの終了を示す信号の一例を示す表である。 ３つのセンサの通信部からＥＣＵに送信するレスポンスの一例を示す図ある。 図１に示したＥＣＵと６軸センサユニットとの通信動作を示すタイムチャートである。 通信部の一例を示す図である。 図８に示した出力データ選択部の内部回路の一例を示す図である。 図８に示した通信部を機能ブロック化した図である。
　以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施例である検出データ収集装置を車両の慣性力検出装置（物理量として慣性力（角速度、加速度）を検出する装置）に適用した場合のブロック図である。
　図１において、６軸センサユニット１０１は、３軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）の角速度（Ｙａｗ）と３軸の加速度（Ｇ）を検出する。６軸センサユニット１０１の内部は、センサＡ１０３、センサＢ１０４およびセンサＣ１０５を備えている。
　センサＡ１０３は、ｘ軸方向の角速度（ｘＹａｗ）検出素子１１１、ｘ軸方向の加速度（ｘＧ）検出素子１１２および外部装置からのコマンド（指令信号）に応じて検出したセンサデータを送信する通信部１１３を備えている。
　センサＢ１０４およびセンサＣ１０５も、センサＡ１０３とほぼ同様な構成であり、センサＢ１０４はｙ軸方向の角速度（ｙＹａｗ）検出素子１２１と、ｙ軸方向の加速度（ｙＧ）１２２と、通信部１２３とを備える。また、センサＣ１０５はｚ軸方向の角速度（ｚＹａｗ）１３１と、ｚ軸方向の加速度（ｚＧ）１３２と、通信部１３３とを備える。
　ＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット（制御ユニット））１０２は、６軸センサユニット１０１に対して、要求するセンサデータの種類をコマンド（指令信号）として送信する。６軸センサユニット１０１は、ＥＣＵ１０２からのコマンドに対し、レスポンスとして要求されたセンサデータを返信する。通信のための信号線は、ＥＣＵ１０２と、３つのセンサ１０３、１０４、１０５をデイジーチェーン接続とする。
　具体的には、ＥＣＵ１０２からのコマンドは、センサＡ１０３の通信部１１３の受信部に送信する。通信部１１３の送信部はセンサＢ１０４の通信部１２３の受信部に接続する。通信部１２３の送信部はセンサＣ１０５の通信部１３３の受信部に接続する。そして、デイジーチェーン接続された最終段のセンサＣ１０５の通信部１３３の送信部はＥＣＵ１０２のレスポンス受信部に接続する。
　ＥＣＵ１０２から出力するクロック（クロック信号）は、通信の同期を取るための信号であり、１クロックで１ビットのデータを送受信する。また、チップセレクト（通信開始信号）は１回の通信を行う期間を示す信号であり、信号レベルがＬ（ロウ）の期間に６軸センサユニット１０１との通信が実行される。クロック信号線とチップセレクト信号線は３つのセンサＡ１０３、センサＢ１０４、及びセンサＣ１０５に同時に入力する必要があるため、ＥＣＵ１０２と３つのセンサＡ１０３、センサＢ１０４、及びセンサＣ１０５間は直接接続する。
　図２は、ＥＣＵ１０２から６軸センサユニット１０１に送信するコマンドの一例を示す図である。コマンドは１本の信号線で送信され、クロックの立下りに同期してデータが変化する。６軸センサユニット１０１の通信部１１３、１２３、１３３はクロックの立ち上がりでコマンドデータを取り込む。コマンドの内容は、センサ識別信号、出力種別信号およびコマンドの終了を示すＥＯＣ（エンド・オブ・コマンド）の３つである。
　送信する信号のフォーマットは図２に示すように、連続する４ビットの組でセンサ識別１と出力種別１、センサ識別２と出力種別２、センサ識別３と出力種別３、ＥＯＣの順で送出する。ここで、例えば１つのセンサ出力のみ要求する場合は、センサ識別１と出力種別１の後にＥＯＣを送信する。
　図３はセンサ識別信号の一例を示す表である。図３において、２ビットの組み合わせのデータで、３つのセンサ１０３、０１４、１０５のうち、どのセンサに対してデータを要求するかを示す信号である。
　図４は出力種別信号の一例を示す表である。図４において、２ビットの組み合わせで、センサの出力として、角速度、加速度およびセンサの自己診断結果のうち、どのデータを要求するかを示す信号である。
　図５はコマンドの終了を示す信号の一例を示す表である。図５において、４ビット連続して０を送信することでＥＯＣ（エンド・オブ・コマンド）を通知する。
　図６は３つのセンサ１０３、１０４、１０５の通信部１１３、１２３、１３３からＥＣＵ１０２に送信するレスポンスの一例を示す図である。図６において、レスポンスデータはチップセレクトが立下がってから、立上るまでのＬレベルの期間、クロックの立下りに同期してデータを変化させる。ＥＣＵ１０２はクロックの立ち上がりでコマンドデータを取り込む。１つの返信データの長さは１６ビットである。センサＣ１０５は返信１から返信５までの最大５つの返信データを送出する。
　図７は、図１に示したＥＣＵ１０２と６軸センサユニット１０１との通信動作を示すタイムチャートである。図７において、ＥＣＵ１０２から６軸センサユニット１０１に対し、チップセレクト、クロックおよびコマンドが送信される。チップセレクトの立下りに同期して３つのセンサ１０３、１０４、１０５はそれぞれが持つ角速度検出素子１１１、１２１、１３１と加速度検出素子１１２、１２２、１３２からの出力を、通信部１１３、１２３、１３３に記憶する。
　このようにして、同一時点の６つのセンサ１０３、１０４、１０５の出力を全て記憶する。なお、同一時点とは、全くの同一でなくともよく、車両等の挙動に関して同一とみなすことができる時点である。
　次に、ＥＣＵ１０２から送出するコマンドを３つのセンサ１０３、１０４、１０５のデイジーチェーン接続を介して３つの通信部１１３、１２３、１３３に同時に入力する。コマンドの入力が終わった時点で、各センサ１０３、１０４、１０５は自身が何番目の返信データに何の出力を送出するかを認識する。このようにして、デイジーチェーン接続された信号線により、各センサ１０３、１０４、１０５と制御ユニット１０２と信号の送受が行われる
　図７に示した１回目の通信の例では、コマンドの内容が最初にセンサＡ１０３のｘＹａｗ１１１の出力、２番目にセンサＢ１０４のｙＹａｗ１２１の出力、３番目にセンサＣ１０５のｚＹａｗ１３１の出力を要求している。
　したがって、１６ビットのコマンド入力が終わった直後にセンサＡ１０３の通信部１１３からｘＹａｗ１１１の出力が通信部１２３と通信部１３３の内部を通過してＥＣＵ１０２に送出される。このとき、デイジーチェーン接続の最終段であるセンサＣ１０５の通信部１３３ではｘＹａｗ１１１の出力と同時に、最後に送出する通信の誤り検出符号であるＣＲＣの演算が行われる。
　次に、２番目の送出データとしてセンサＢ１０４の通信部１２３からｙＹａｗ１２１の出力が通信部１３３の内部を通過してＥＣＵ１０２に送出される。このとき、センサＣ１０５の通信部１３３ではｙＹａｗ１２１の出力と同時に、最後に送出する誤り検出符号であるＣＲＣの演算が行われる。
　次に、３番目の送出データとしてセンサＣ１０５の通信部１３３からｚＹａｗ１３１の出力がＥＣＵ１０２に送出される。このとき、センサＣ１０５の通信部１３３ではｚＹａｗ１３１の出力と同時に、最後に送出する誤り検出符号であるＣＲＣの演算が行われる。
　その後、通信部１３３は連続するｘＹａｗ１１１、ｙＹａｗ１２１、ｚＹａｗ１３１の出力から求まったＣＲＣデータを最後に送出して通信を完了する。
　２回目の通信の例では、コマンドの内容が最初にセンサＣ１０５のｚＧ１３２の出力、２番目にセンサＡ１０３のｘＹａｗ１１１の出力を要求している。
　したがって、１６ビットのコマンド入力が終わった直後にセンサＣ１０５の通信部１３３からｚＧ１３２の出力がＥＣＵ１０２に送出される。このとき、センサＣ１０５の通信部１３３ではｚＧ１３２の出力と同時に、ＣＲＣの演算が行われる。
　次に、２番目の送出データとしてセンサＡ１０３の通信部１１３からｘＹａｗ１１１の出力が通信部１２３、通信部１３３の内部を通過してＥＣＵ１０２に送出される。このとき、センサＣ１０５の通信部１３３ではｘＹａｗ１１１の出力と同時に、最後に送出する誤り検出符号であるＣＲＣの演算が行われる。その後、通信部１３３は連続するｚＧ１３２とｘＹａｗ１１１の出力から求まったＣＲＣデータを最後に送出して通信を完了する。
　これにより、ＥＣＵ１０２は、センサ１０３、１０４、１０５から連続して出力される検出データを収集する。
　図８は、通信部１１３の一例を示す図である。なお、通信部１２３および通信部１３３も同様な構成である。
　図８において、角速度格納部２０１は角速度検出素子（センサ素子）１１１から出力される角速度データを一時記憶するレジスタであり、チップセレクト信号の立下りに同期して角速度データを記憶する。
　加速度格納部２０２は加速度検出素子（センサ素子）１１２から出力される加速度データを一時記憶するレジスタである。チップセレクト信号の立下りに同期して加速度データを記憶する。スイッチ２０３は、出力データ選択部２１１の慣性力選択信号により、角速度データか加速度データを選択して出力する。パラレルシリアル変換部２０４は、１６ビットのパラレルデータを外部装置に送出するために１ビットのシリアルデータに変換する。
　スイッチ２０５は、出力データ選択部２１１の自センサ選択信号により、誤り検出符号であるＣＲＣを計算するための入力データを自センサのデータとするか前段から入力されたデータとするかを選択する。
　ＣＲＣ生成部２０６は、クロックに同期して入力されるシリアルデータに対し、順次ＣＲＣ演算を実行し、演算結果を順次シリアルデータで出力するスイッチ２０７に供給する。
　スイッチ２０７は、出力データ選択２１１のＣＲＣ選択信号により慣性力（角速度または加速度）データかＣＲＣデータを選択して出力する。スイッチ２０７でＣＲＣの出力が選択されるのはレスポンス信号において、ＥＣＵ１０２から要求された全てのセンサデータの送出に続く最後のデータとして送信する場合である。
　スイッチ２０８は出力データ選択部２１１の自センサ選択信号により、前段のセンサから入力されるデータ（コマンドまたは前段センサの慣性力出力）か自センサの出力（慣性力出力またはＣＲＣ出力）を選択して出力する。シリアルパラレル変換部２０９は、ＥＣＵ１０２から１ビットのシリアルデータで入力されるコマンドを１６ビットのパラレルデータに変換する。コマンド受信部２１０は、チップセレクト信号の立下り後、クロック信号が１６クロック入力時に一時記憶するレジスタである。
　そして、次の通信のコマンド入力時までコマンド受信部２１０にデータが保持される。
　出力データ選択部２１１は、スイッチ２０３、２０５、２０７、２０８の切り替えを制御する。出力データ選択部２１１詳細は図９にて説明する。
　カウンタ２１２は、チップセレクト立下り後のクロックの入力数を計数する。出力データ選択部２１１は、カウンタ２１２の出力により各スイッチの切り替えタイミングを制御する。センサ識別子格納部２１３は自身が３つのセンサの内何番目に位置するかを認識する。図１の６軸センサユニット１０１の３つのセンサの通信部１１３、１２３、１３３には、それぞれ図３に示すデータが記憶されている。
　なお、図８に示した通信部１１３に、ＣＲＣ作成部２０６が存在するが、通信部１１３では誤り検出符号は、作成しないので、スイッチ２０７は、パラレルシリアル変換部２０４側に設定される。これは、通信部１２３も同様である。
　このため、通信部１１３、１２３においては、ＣＲＣ生成部２０６を省略することも可能である。
　図９は、図８に示した出力データ選択部２１１の内部回路の一例を示す図である。比較部（比較器）３０１、３０２、３０３はコマンド受信部２１０のセンサ識別１、２、３とセンサ識別子格納部２１３の出力とが一致していれば“１”を出力し、一致していなければ“０”を出力する。
　比較部３０１の出力が“１”であれば、図６に示したレスポンスの返信２に出力することを示す。同様に、比較部３０２の出力が“１”であれば返信３に、比較３０３の出力が“１”であれば返信４に出力することを示す。
　比較部３０４はクロックを計数するカウンタ２１２の出力が１７から３２の期間に“１”を出力する。比較部３０５はカウンタ２１２の出力が３３から４８の期間に“１”を出力し、比較部３０６はカウンタ２１２の出力が４９から６４の期間に“１”を出力する。また、比較部３０７はカウンタ２１２の出力が６５から８０の期間に“１”を出力する。これらの出力は図６に示した返信データ２から５の出力するタイミングを指示する。
　ＡＮＤ回路３０８～３１３は論理積であり２つの入力が共に”１“のとき”１“を出力する。この出力が”１“の期間は自センサの出力を選択する期間であることを示す。
　ＡＮＤ回路３０８は、図６に示した返信２の期間、ＡＮＤ回路３０９は返信３の期間、ＡＮＤ回路３１０は返信４の期間にそれぞれ自センサの出力を選択する。ＡＮＤ回路３１１は返信２の期間に自センサが選択され、且つ、コマンド受信部２１０の出力種別１で加速度が選択された場合に”１“を出力する。同様に、ＡＮＤ回路３１２は返信３の期間に、ＡＮＤ回路３１３は返信４の期間にそれぞれ加速度が選択された場合に”１“を出力する。
　ＯＲ回路３１４は３入力論理和であり、３つの期間の自センサ選択信号を１本の自センサ選択信号として出力する。同様に、ＯＲ回路３１５は３つの期間の加速度選択信号を１本の加速度選択信号として出力する。定数出力部３１６は連続する４ビットの”０“を出力する。
　また、比較部３１７は、コマンド受信部２１０のセンサ識別１と出力種別１の連続する４ビットが”０“の場合に”１“を出力する。この出力が”１“のときはＥＯＣ（エンド・オブ・コマンド）が検出されたことを示す。
　同様に、比較部３１８はセンサ識別２と出力種別２に、比較部３１９はセンサ識別３と出力種別３に、比較部３２０はセンサ識別４と出力種別４にＥＯＣが検出されたことを示す。
　ＡＮＤ回路３２１～３２４は論理積であり、２つの入力が共に”１“のとき”１“を出力する。この出力が”１“の期間は誤り検出符号であるＣＲＣを選択する期間であることを示す。ＡＮＤ回路３２１は図６に示した返信２の期間、ＡＮＤ回路３２２は返信３の期間、ＡＮＤ回路３２３は返信４の期間、ＡＮＤ回路３２４は返信５の期間にそれぞれＣＲＣ出力を選択する。ＯＲ回路３２５は４入力論理和であり、４つの期間のＣＲＣ選択信号を１本のＣＲＣ選択信号として出力する。
　図１０は、図８に示した通信部１１３を機能ブロック化した図である。なお、上述したように、通信部１１３の構成は、通信部１２３、１３３の構成と同様となっている。
　図１０において、通信部１１３は、メモリ４００と、チップセレクト立上り立下り判断部（通信開始判断部）４０１と、コマンド判断部（指令判断部）４０２と、データ転送判断部４０３と、ＣＲＣ作成部（誤り検出符号作成部）４０４と、データ出力部４０５とを備える。
　チップセレクト立上り立下り判断部４０１は、チップセレクトが立ち下がったことを判断すると、角速度センサ１１１及び加速度センサ１１２の出力データを取り込み、メモリ４００に格納させる。コマンド判断部４０２は、入力されたコマンドを判断し、メモリ４００に格納されたデータを読み出す。そして、コマンド判断部４０２は、入力されたコマンドとメモリ４００から取り出したデータとをデータ転送判断部４０３に送る。
　データ転送判断部４０３は前段からのデータがあれば、それを受け取り、コマンド判断部４０２からのデータ又は前段からのデータの誤り検出符号であるＣＲＣを作成する必要があるか否かを判断し、必要があれば、ＣＲＣ作成部４０４にデータの誤り検出符号の作成を指令する。
　そして、データ転送判断部４０３は、コマンド判断部４０２からのデータ、前段からのデータ、及びＣＲＣ作成部４０４が作成したデータの誤り検出符号のうちの、転送すべきデータを判断する。
　データ転送判断部４０３が転送すべきと判断したデータ等は、データ出力部４０５に出力し、データ出力部４０５が出力データとして次段の通信部に送る又はＥＣＵ１０２にレスポンスとして送信する。
　以上のように、本発明の一実施例によれば、チップセレクト（通信開始信号）の立下りにより、全センサ１１１、１１２、１２１、１２２、１３１及び１３２の検出データを同時に通信部１１３、１２３、１３３に取り込み、同一時点のセンサ出力を得ている。
　また、本発明の一実施例によれば、ＥＣＵ１０２と、デイジーチェーン接続された複数のセンサ１０３、１０４、１０５とが、データの送受信を行っているので、一回の通信で複数のセンサ出力を送信することができる。
　また、デイジーチェーン接続された複数のセンサ１０３、１０４、１０５のうち、最後段のセンサ１０５が、前段のセンサ１０３、１０４からのデータの誤り符号及びセンサ１０５自身のデータの誤り符号を作成しているので、作成した誤り符号を一つの誤り符号とすることができ、ＣＲＣ処理が１回で済み、処理速度を向上することができる。
　さらに、本発明の一実施例によれば、チップセレクトの立下りにより複数のセンサの同一時点のセンサ出力を得ていることから、信号線を、ＥＣＵ１０２からそれぞれのセンサ１０３、１０４、１０５に設ける必要が無く、主装置であるＥＣＵ１０２とセンサ１０３、１０４、１０５との間の信号線の増加を伴うことが無い。
　なお、上述した例は、本発明を車両の慣性力検出装置に適用した場合の例であるが、例えば、温度、湿度、圧力等の慣性力以外の物理量を検出する装置にも適用可能である。
　また、車両以外に移動する物体における物理量検出装置にも、本発明は適用可能である。
　１０１・・・６軸センサユニット、１０２・・・ＥＣＵ、１０３・・・センサＡ、１０４・・・センサＢ、１０５・・・センサＣ、１１１・・・ｘ軸角速度検出素子、１１２・・・ｘ軸加速度検出素子、１１３、１２３、１３３・・・通信部、１２１・・・ｙ軸角速度検出素子、１２２・・・ｙ軸加速度検出素子、１３１・・・ｚ軸角速度検出素子、１３２・・・ｚ軸加速度検出素子、２０１・・・角速度格納部、２０２・・・加速度格納部、２０３、２０５、２０７、２０８・・・スイッチ、２０４・・・パラレルシリアル変換器、２０６・・・ＣＲＣ生成部、２０５・・・スイッチ、２０９・・・シリアルパラレル変換器、２１０・・・コマンド受信部、２１１・・・出力データ選択部、２１２・・・カウンタ、２１３・・・センサ識別子格納部、３０１～３０７、３１７～３２０・・・比較器、３０８～３１３、３２１～３２４・・・ＡＮＤ回路、３１４、３１５、３２５・・・ＯＲ回路、３１６・・・定数部、４００・・・メモリ、４０１・・・チップセレクト立上り立下り判断部、４０２・・・コマンド判断部、４０３・・・データ転送判断部、４０５・・・データ出力部

Claims (8)

  1. 　物理量を検出する複数のセンサと、
    　上記複数のセンサに通信開始信号及び指令信号を送信し、上記複数のセンサが検出したデータを収集する制御ユニットと、
    　上記制御ユニットからの上記通信開始信号を上記複数のセンサが受信したときにおける上記複数のセンサが検出した物理量を示すデータを格納するメモリと、　を備えることを特徴とする検出データ収集装置。
  2. 　請求項１に記載の検出データ収集装置において、
    　上記複数のセンサのそれぞれは、上記メモリに格納されたデータから、上記制御ユニットからの指令信号に応じたデータを選択し、選択したデータを、上記複数のセンサから連続して出力し、上記制御ユニットに収集されることを特徴とする検出データ収集装置。
  3. 　請求項２に記載の検出データ収集装置において、
    　上記複数のセンサのうちの少なくとも一つには、上記複数のセンサから連続して出力されたデータに続き、通信の誤り検出符号を算出し出力する誤り検出符号作成部を有することを特徴とする検出データ収集装置。
  4. 　請求項３に記載の検出データ収集装置において、
    　上記複数のセンサの信号線はデイジーチェーン接続され、このデイジーチェーン接続された信号線により、上記制御ユニットと信号の送受が行われることを特徴とする検出データ収集装置。
  5. 　請求項４に記載の検出データ収集装置において、
    　上記デイジーチェーン接続された複数のセンサの最終段に接続されたセンサは、上記複数のセンサのそれぞれの検出データの誤り検出符号を算出し、上記制御ユニットへのデータ送信の後に上記算出した誤り検出符号を送信することを特徴とする検出データ収集装置。
  6. 　請求項１又は５に記載の検出データ収集装置において、
    　上記複数のセンサのそれぞれは、物理量を検出するセンサ素子と、該センサ素子が検出した物理量を示すデータを格納する上記メモリと、該メモリに格納されデータ及び上記制御ユニットからの指令信号を受信し送信する通信部とを有することを特徴とする検出データ収集装置。
  7. 　請求項６に記載の検出データ収集装置において、
    　上記複数のセンサのそれぞれは、
    　上記制御ユニットから送信された上記通信開始信号に従って、上記センサ素子が検出した物理量を示すデータをメモリに格納させる通信開始判断部と、
    　上記制御ユニットから送信された指令信号に従って上記メモリに格納された物理量を示すデータを読み出す指令判断部と、
    　上記物理量を示すデータの誤り検出符号を作成する誤り検出符号作成部と、
    　上記指令判断部によって読み出された物理量を示すデータ、前段のセンサから送信されたデータ及び上記誤り検出符号作成部により作成された誤り検出符号をするか否かを判断し、転送すべきデータを出力するデータ転送判断部と、
    　上記データ転送部から出力されたデータを次段の上記センサ又は上記制御ユニットに出力するデータ出力部と、を有することを特徴とする検出データ収集装置。
  8. 　請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の検出データ収集装置において、
    　上記複数のセンサが検出する物理量は、車両の角速度及び加速度であることを特徴とする検出データ収集装置。
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