WO2021100518A1 - 信号処理装置、信号処理システム、及び、移動装置 - Google Patents
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- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
Definitions
- the present technology relates to a signal processing device, a signal processing system, and a mobile device, and more particularly to a signal processing device, a signal processing system, and a mobile device that stabilize communication of CAN (Controller Area Network).
- CAN Controller Area Network
- a CAN-compliant network (hereinafter referred to as a CAN network) is a bus type, and terminating resistors are provided at both ends of the longest communication line in the network for impedance matching (see, for example, Patent Document 1). ).
- plain text is generally used for CAN communication data. Therefore, for example, the function of the vehicle may be expanded later by changing the communication data included in the signal flowing through the communication line of the CAN.
- the state of the CAN network changes by switching the operation mode. Therefore, the impedance of the communication line may be inconsistent and the communication may become unstable.
- This technology was made in view of such a situation, and is intended to stabilize CAN communication.
- the signal processing device of the first aspect of the present technology connects and disconnects the CAN-compliant first network and the CAN-compliant second network, and also connects and disconnects the first network and the second network.
- a transfer unit that insulates between the first network and the second network and transfers a signal between the first network and the second network in a state of being connected to the above. In a state where the first network and the second network are connected and disconnected, and the first network and the second network are connected, the first network and the second network are connected, the first network and the second network are connected to each other. It is provided with a first signal processing unit that insulates between them and performs predetermined signal processing on at least a part of the signals transmitted between the first network and the second network.
- the signal processing system on the second side or the mobile device on the third side of the present technology includes a CAN-compliant first network, a CAN-compliant second network, the first network, and the above.
- the first network and the second network are isolated from each other, and the above is described.
- the transfer unit that transfers signals between the first network and the second network, and the first network and the second network are connected and disconnected, and the first network and the second network are connected and disconnected. Of the signals transmitted between the first network and the second network, the first network and the second network are isolated from each other in a state where the second network is connected.
- a signal processing unit that performs predetermined signal processing on at least a part of the above, a first pair of terminating resistors provided at both ends of the longest communication line in the first network, and a second network. It includes a second pair of terminating resistors provided at both ends of the longest communication line.
- the transfer unit connects and disconnects the CAN-compliant first network and the CAN-compliant second network, and also connects and disconnects the CAN-compliant first network.
- the first network and the second network are isolated from each other, and the signal between the first network and the second network is transmitted.
- the transfer is performed, the first signal processing unit connects and disconnects the first network and the second network, and the first network and the second network are connected to each other.
- the first network and the second network are isolated, and a predetermined value is provided for at least a part of the signals transmitted between the first network and the second network. Signal processing is performed.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a vehicle control system 11 which is an example of a mobile device control system to which the present technology is applied.
- the vehicle control system 11 is provided in the vehicle 1 and performs processing related to driving support and automatic driving of the vehicle 1.
- the vehicle control system 11 includes a processor 21, a communication unit 22, a map information storage unit 23, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiving unit 24, an external recognition sensor 25, an in-vehicle sensor 26, a vehicle sensor 27, a recording unit 28, and driving support. It includes an automatic driving control unit 29, a DMS (Driver Monitoring System) 30, an HMI (Human Machine Interface) 31, and a vehicle control unit 32.
- a processor 21 includes a processor 21, a communication unit 22, a map information storage unit 23, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiving unit 24, an external recognition sensor 25, an in-vehicle sensor 26, a vehicle sensor 27, a recording unit 28, and driving support. It includes an automatic driving control unit 29, a DMS (Driver Monitoring System) 30, an HMI (Human Machine Interface) 31, and a vehicle control unit 32.
- DMS Driver Monitoring System
- HMI Human Machine Interface
- the communication network 41 is, for example, an in-vehicle communication network or bus that conforms to any standard such as CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), LAN (Local Area Network), FlexRay (registered trademark), and Ethernet. It is composed.
- CAN Controller Area Network
- LIN Local Interconnect Network
- LAN Local Area Network
- FlexRay registered trademark
- Ethernet Ethernet
- Each part of the vehicle control system 11 may be directly connected by, for example, short-range wireless communication (NFC (Near Field Communication)), Bluetooth (registered trademark), or the like without going through the communication network 41.
- NFC Near Field Communication
- Bluetooth registered trademark
- the description of the communication network 41 shall be omitted.
- the processor 21 and the communication unit 22 communicate with each other via the communication network 41, it is described that the processor 21 and the communication unit 22 simply communicate with each other.
- the processor 21 is composed of various processors such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), and an ECU (Electronic Control Unit), for example.
- the processor 21 controls the entire vehicle control system 11.
- the communication unit 22 communicates with various devices inside and outside the vehicle, other vehicles, servers, base stations, etc., and transmits and receives various data.
- the communication unit 22 receives from the outside a program for updating the software for controlling the operation of the vehicle control system 11, map information, traffic information, information around the vehicle 1, and the like. ..
- the communication unit 22 transmits information about the vehicle 1 (for example, data indicating the state of the vehicle 1, recognition result by the recognition unit 73, etc.), information around the vehicle 1, and the like to the outside.
- the communication unit 22 performs communication corresponding to a vehicle emergency call system such as eCall.
- the communication method of the communication unit 22 is not particularly limited. Moreover, a plurality of communication methods may be used.
- the communication unit 22 wirelessly communicates with the equipment inside the vehicle by a communication method such as wireless LAN, Bluetooth, NFC, WUSB (Wireless USB).
- a communication method such as wireless LAN, Bluetooth, NFC, WUSB (Wireless USB).
- the communication unit 22 uses USB (Universal Serial Bus), HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface), or MHL (Mobile High) via a connection terminal (and a cable if necessary) (not shown).
- the device in the vehicle is, for example, a device that is not connected to the communication network 41 in the vehicle.
- mobile devices and wearable devices possessed by passengers such as drivers, information devices brought into a vehicle and temporarily installed, and the like are assumed.
- the communication unit 22 is a base station using a wireless communication system such as 4G (4th generation mobile communication system), 5G (5th generation mobile communication system), LTE (Long Term Evolution), DSRC (Dedicated Short Range Communications), etc.
- a wireless communication system such as 4G (4th generation mobile communication system), 5G (5th generation mobile communication system), LTE (Long Term Evolution), DSRC (Dedicated Short Range Communications), etc.
- it communicates with a server or the like existing on an external network (for example, the Internet, a cloud network, or a network peculiar to a business operator) via an access point.
- an external network for example, the Internet, a cloud network, or a network peculiar to a business operator
- the communication unit 22 uses P2P (Peer To Peer) technology to communicate with a terminal (for example, a pedestrian or store terminal, or an MTC (Machine Type Communication) terminal) existing in the vicinity of the own vehicle. ..
- a terminal for example, a pedestrian or store terminal, or an MTC (Machine Type Communication) terminal
- the communication unit 22 performs V2X communication.
- V2X communication is, for example, vehicle-to-vehicle (Vehicle to Vehicle) communication with other vehicles, road-to-vehicle (Vehicle to Infrastructure) communication with roadside devices, and home (Vehicle to Home) communication.
- And pedestrian-to-vehicle (Vehicle to Pedestrian) communication with terminals owned by pedestrians.
- the communication unit 22 receives electromagnetic waves transmitted by a vehicle information and communication system (VICS (registered trademark) (Vehicle Information and Communication System)) such as a radio wave beacon, an optical beacon, and FM multiplex broadcasting.
- VICS vehicle Information and Communication System
- the map information storage unit 23 stores the map acquired from the outside and the map created by the vehicle 1.
- the map information storage unit 23 stores a three-dimensional high-precision map, a global map that is less accurate than the high-precision map and covers a wide area, and the like.
- High-precision maps include, for example, dynamic maps, point cloud maps, vector maps (also referred to as ADAS (Advanced Driver Assistance System) maps), and the like.
- the dynamic map is, for example, a map composed of four layers of dynamic information, quasi-dynamic information, quasi-static information, and static information, and is provided from an external server or the like.
- the point cloud map is a map composed of point clouds (point cloud data).
- a vector map is a map in which information such as lanes and signal positions is associated with a point cloud map.
- the point cloud map and the vector map may be provided from, for example, an external server or the like, and the vehicle 1 is used as a map for matching with a local map described later based on the sensing result by the radar 52, LiDAR 53, or the like.
- map information storage unit 23 It may be created and stored in the map information storage unit 23. Further, when a high-precision map is provided from an external server or the like, in order to reduce the communication capacity, map data of, for example, several hundred meters square, relating to the planned route on which the vehicle 1 will travel from now on is acquired from the server or the like.
- the GNSS receiving unit 24 receives the GNSS signal from the GNSS satellite and supplies it to the traveling support / automatic driving control unit 29.
- the external recognition sensor 25 includes various sensors used for recognizing the external situation of the vehicle 1, and supplies sensor data from each sensor to each part of the vehicle control system 11.
- the type and number of sensors included in the external recognition sensor 25 are arbitrary.
- the external recognition sensor 25 includes a camera 51, a radar 52, a LiDAR (Light Detection and Ringing, Laser Imaging Detection and Ringing) 53, and an ultrasonic sensor 54.
- the number of cameras 51, radar 52, LiDAR 53, and ultrasonic sensors 54 is arbitrary, and examples of sensing regions of each sensor will be described later.
- the camera 51 for example, a camera of an arbitrary shooting method such as a ToF (TimeOfFlight) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, etc. is used as needed.
- ToF TimeOfFlight
- stereo camera stereo camera
- monocular camera stereo camera
- infrared camera etc.
- the external recognition sensor 25 includes an environment sensor for detecting weather, weather, brightness, and the like.
- the environment sensor includes, for example, a raindrop sensor, a fog sensor, a sunshine sensor, a snow sensor, an illuminance sensor, and the like.
- the external recognition sensor 25 includes a microphone used for detecting the position of the sound and the sound source around the vehicle 1.
- the in-vehicle sensor 26 includes various sensors for detecting information in the vehicle, and supplies sensor data from each sensor to each part of the vehicle control system 11.
- the type and number of sensors included in the in-vehicle sensor 26 are arbitrary.
- the in-vehicle sensor 26 includes a camera, a radar, a seating sensor, a steering wheel sensor, a microphone, a biological sensor, and the like.
- the camera for example, a camera of any shooting method such as a ToF camera, a stereo camera, a monocular camera, and an infrared camera can be used.
- the biosensor is provided on, for example, a seat, a stelling wheel, or the like, and detects various biometric information of a passenger such as a driver.
- the vehicle sensor 27 includes various sensors for detecting the state of the vehicle 1, and supplies sensor data from each sensor to each part of the vehicle control system 11.
- the type and number of sensors included in the vehicle sensor 27 are arbitrary.
- the vehicle sensor 27 includes a speed sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor (gyro sensor), and an inertial measurement unit (IMU (Inertial Measurement Unit)).
- the vehicle sensor 27 includes a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering wheel, a yaw rate sensor, an accelerator sensor that detects the operation amount of the accelerator pedal, and a brake sensor that detects the operation amount of the brake pedal.
- the vehicle sensor 27 includes a rotation sensor that detects the rotation speed of an engine or a motor, an air pressure sensor that detects tire pressure, a slip ratio sensor that detects tire slip ratio, and a wheel speed that detects wheel rotation speed. Equipped with a sensor.
- the vehicle sensor 27 includes a battery sensor that detects the remaining amount and temperature of the battery, and an impact sensor that detects an external impact.
- the recording unit 28 includes, for example, a magnetic storage device such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an HDD (Hard Disc Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, an optical magnetic storage device, and the like. ..
- the recording unit 28 records various programs, data, and the like used by each unit of the vehicle control system 11.
- the recording unit 28 records a rosbag file including messages sent and received by the ROS (Robot Operating System) in which an application program related to automatic driving operates.
- the recording unit 28 includes an EDR (EventDataRecorder) and a DSSAD (DataStorageSystem for Automated Driving), and records information on the vehicle 1 before and after an event such as an accident.
- EDR EventDataRecorder
- DSSAD DataStorageSystem for Automated Driving
- the driving support / automatic driving control unit 29 controls the driving support and automatic driving of the vehicle 1.
- the driving support / automatic driving control unit 29 includes an analysis unit 61, an action planning unit 62, and an operation control unit 63.
- the analysis unit 61 analyzes the vehicle 1 and the surrounding conditions.
- the analysis unit 61 includes a self-position estimation unit 71, a sensor fusion unit 72, and a recognition unit 73.
- the self-position estimation unit 71 estimates the self-position of the vehicle 1 based on the sensor data from the external recognition sensor 25 and the high-precision map stored in the map information storage unit 23. For example, the self-position estimation unit 71 estimates the self-position of the vehicle 1 by generating a local map based on the sensor data from the external recognition sensor 25 and matching the local map with the high-precision map. The position of the vehicle 1 is based on, for example, the center of the rear wheel-to-axle.
- the local map is, for example, a three-dimensional high-precision map created by using a technique such as SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), an occupied grid map (Occupancy Grid Map), or the like.
- the three-dimensional high-precision map is, for example, the point cloud map described above.
- the occupied grid map is a map that divides a three-dimensional or two-dimensional space around the vehicle 1 into grids (grids) of a predetermined size and shows the occupied state of an object in grid units.
- the occupied state of an object is indicated by, for example, the presence or absence of the object and the existence probability.
- the local map is also used, for example, in the detection process and the recognition process of the external situation of the vehicle 1 by the recognition unit 73.
- the self-position estimation unit 71 may estimate the self-position of the vehicle 1 based on the GNSS signal and the sensor data from the vehicle sensor 27.
- the sensor fusion unit 72 performs a sensor fusion process for obtaining new information by combining a plurality of different types of sensor data (for example, image data supplied from the camera 51 and sensor data supplied from the radar 52). .. Methods for combining different types of sensor data include integration, fusion, and association.
- the recognition unit 73 performs detection processing and recognition processing of the external situation of the vehicle 1.
- the recognition unit 73 performs detection processing and recognition processing of the external situation of the vehicle 1 based on the information from the external recognition sensor 25, the information from the self-position estimation unit 71, the information from the sensor fusion unit 72, and the like. ..
- the recognition unit 73 performs detection processing, recognition processing, and the like of objects around the vehicle 1.
- the object detection process is, for example, a process of detecting the presence / absence, size, shape, position, movement, etc. of an object.
- the object recognition process is, for example, a process of recognizing an attribute such as an object type or identifying a specific object.
- the detection process and the recognition process are not always clearly separated and may overlap.
- the recognition unit 73 detects an object around the vehicle 1 by performing clustering that classifies the point cloud based on sensor data such as LiDAR or radar for each point cloud block. As a result, the presence / absence, size, shape, and position of an object around the vehicle 1 are detected.
- the recognition unit 73 detects the movement of an object around the vehicle 1 by performing tracking that follows the movement of a mass of point clouds classified by clustering. As a result, the velocity and the traveling direction (movement vector) of the object around the vehicle 1 are detected.
- the recognition unit 73 recognizes the type of an object around the vehicle 1 by performing an object recognition process such as semantic segmentation on the image data supplied from the camera 51.
- the object to be detected or recognized is assumed to be, for example, a vehicle, a person, a bicycle, an obstacle, a structure, a road, a traffic light, a traffic sign, a road marking, or the like.
- the recognition unit 73 recognizes the traffic rules around the vehicle 1 based on the map stored in the map information storage unit 23, the estimation result of the self-position, and the recognition result of the objects around the vehicle 1. I do.
- this processing for example, the position and state of a signal, the contents of traffic signs and road markings, the contents of traffic regulations, the lanes in which the vehicle can travel, and the like are recognized.
- the recognition unit 73 performs recognition processing of the environment around the vehicle 1.
- the surrounding environment to be recognized for example, weather, temperature, humidity, brightness, road surface condition, and the like are assumed.
- the action planning unit 62 creates an action plan for the vehicle 1. For example, the action planning unit 62 creates an action plan by performing route planning and route tracking processing.
- route planning is a process of planning a rough route from the start to the goal.
- This route plan is called a track plan, and in the route planned by the route plan, a track generation (Local) capable of safely and smoothly traveling in the vicinity of the vehicle 1 in consideration of the motion characteristics of the vehicle 1 is taken into consideration. path planning) processing is also included.
- Route tracking is a process of planning an operation for safely and accurately traveling on a route planned by route planning within a planned time. For example, the target speed and the target angular velocity of the vehicle 1 are calculated.
- the motion control unit 63 controls the motion of the vehicle 1 in order to realize the action plan created by the action plan unit 62.
- the motion control unit 63 controls the steering control unit 81, the brake control unit 82, and the drive control unit 83 to perform acceleration / deceleration control and direction so that the vehicle 1 advances on the track calculated by the track plan.
- the motion control unit 63 performs coordinated control for the purpose of realizing ADAS functions such as collision avoidance or impact mitigation, follow-up travel, vehicle speed maintenance travel, collision warning of own vehicle, and lane deviation warning of own vehicle.
- the motion control unit 63 performs coordinated control for the purpose of automatic driving that autonomously travels without being operated by the driver.
- the DMS 30 performs driver authentication processing, driver status recognition processing, and the like based on the sensor data from the in-vehicle sensor 26 and the input data input to the HMI 31.
- As the state of the driver to be recognized for example, physical condition, alertness, concentration, fatigue, line-of-sight direction, drunkenness, driving operation, posture, and the like are assumed.
- the DMS 30 may perform authentication processing for passengers other than the driver and recognition processing for the state of the passenger. Further, for example, the DMS 30 may perform the recognition processing of the situation inside the vehicle based on the sensor data from the sensor 26 in the vehicle. As the situation inside the vehicle to be recognized, for example, temperature, humidity, brightness, odor, etc. are assumed.
- the HMI 31 is used for inputting various data and instructions, generates an input signal based on the input data and instructions, and supplies the input signal to each part of the vehicle control system 11.
- the HMI 31 includes an operation device such as a touch panel, a button, a microphone, a switch, and a lever, and an operation device that can be input by a method other than manual operation by voice or gesture.
- the HMI 31 may be, for example, a remote control device using infrared rays or other radio waves, or an externally connected device such as a mobile device or a wearable device that supports the operation of the vehicle control system 11.
- the HMI 31 performs output control that controls the generation and output of visual information, auditory information, and tactile information for the passenger or the outside of the vehicle, as well as the output content, output timing, output method, and the like.
- the visual information is, for example, information indicated by an image such as an operation screen, a state display of the vehicle 1, a warning display, a monitor image showing the surrounding situation of the vehicle 1, or light.
- Auditory information is, for example, information indicated by voice such as guidance, warning sounds, and warning messages.
- the tactile information is information given to the passenger's tactile sensation by, for example, force, vibration, movement, or the like.
- a display device As a device that outputs visual information, for example, a display device, a projector, a navigation device, an instrument panel, a CMS (Camera Monitoring System), an electronic mirror, a lamp, or the like is assumed.
- the display device is a device that displays visual information in the field of view of a passenger, such as a head-up display, a transmissive display, and a wearable device having an AR (Augmented Reality) function, in addition to a device having a normal display. You may.
- an audio speaker for example, an audio speaker, headphones, earphones, etc. are assumed.
- a haptics element using haptics technology or the like As a device that outputs tactile information, for example, a haptics element using haptics technology or the like is assumed.
- the haptic element is provided on, for example, a steering wheel, a seat, or the like.
- the vehicle control unit 32 controls each part of the vehicle 1.
- the vehicle control unit 32 includes a steering control unit 81, a brake control unit 82, a drive control unit 83, a body system control unit 84, a light control unit 85, and a horn control unit 86.
- the steering control unit 81 detects and controls the state of the steering system of the vehicle 1.
- the steering system includes, for example, a steering mechanism including a steering wheel and the like, electric power steering and the like.
- the steering control unit 81 includes, for example, a control unit such as an ECU that controls the steering system, an actuator that drives the steering system, and the like.
- the brake control unit 82 detects and controls the state of the brake system of the vehicle 1.
- the brake system includes, for example, a brake mechanism including a brake pedal and the like, ABS (Antilock Brake System) and the like.
- the brake control unit 82 includes, for example, a control unit such as an ECU that controls the brake system, an actuator that drives the brake system, and the like.
- the drive control unit 83 detects and controls the state of the drive system of the vehicle 1.
- the drive system includes, for example, a drive force generator for generating a drive force of an accelerator pedal, an internal combustion engine, a drive motor, or the like, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, and the like.
- the drive control unit 83 includes, for example, a control unit such as an ECU that controls the drive system, an actuator that drives the drive system, and the like.
- the body system control unit 84 detects and controls the state of the body system of the vehicle 1.
- the body system includes, for example, a keyless entry system, a smart key system, a power window device, a power seat, an air conditioner, an airbag, a seat belt, a shift lever, and the like.
- the body system control unit 84 includes, for example, a control unit such as an ECU that controls the body system, an actuator that drives the body system, and the like.
- the light control unit 85 detects and controls the states of various lights of the vehicle 1. As the lights to be controlled, for example, headlights, backlights, fog lights, turn signals, brake lights, projections, bumper displays and the like are assumed.
- the light control unit 85 includes a control unit such as an ECU that controls the light, an actuator that drives the light, and the like.
- the horn control unit 86 detects and controls the state of the car horn of the vehicle 1.
- the horn control unit 86 includes, for example, a control unit such as an ECU that controls the car horn, an actuator that drives the car horn, and the like.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a sensing region by the camera 51, radar 52, LiDAR 53, and ultrasonic sensor 54 of the external recognition sensor 25 of FIG.
- the sensing area 101F and the sensing area 101B show an example of the sensing area of the ultrasonic sensor 54.
- the sensing area 101F covers the vicinity of the front end of the vehicle 1.
- the sensing region 101B covers the periphery of the rear end of the vehicle 1.
- the sensing results in the sensing area 101F and the sensing area 101B are used, for example, for parking support of the vehicle 1.
- the sensing area 102F to the sensing area 102B show an example of the sensing area of the radar 52 for a short distance or a medium distance.
- the sensing area 102F covers a position farther than the sensing area 101F in front of the vehicle 1.
- the sensing region 102B covers the rear of the vehicle 1 to a position farther than the sensing region 101B.
- the sensing area 102L covers the rear periphery of the left side surface of the vehicle 1.
- the sensing region 102R covers the rear periphery of the right side surface of the vehicle 1.
- the sensing result in the sensing area 102F is used, for example, for detecting a vehicle, a pedestrian, or the like existing in front of the vehicle 1.
- the sensing result in the sensing area 102B is used, for example, for a collision prevention function behind the vehicle 1.
- the sensing results in the sensing area 102L and the sensing area 102R are used, for example, for detecting an object in a blind spot on the side of the vehicle 1.
- the sensing area 103F to the sensing area 103B show an example of the sensing area by the camera 51.
- the sensing area 103F covers a position farther than the sensing area 102F in front of the vehicle 1.
- the sensing region 103B covers the rear of the vehicle 1 to a position farther than the sensing region 102B.
- the sensing area 103L covers the periphery of the left side surface of the vehicle 1.
- the sensing region 103R covers the periphery of the right side surface of the vehicle 1.
- the sensing result in the sensing area 103F is used, for example, for recognition of traffic lights and traffic signs, lane departure prevention support system, and the like.
- the sensing result in the sensing area 103B is used, for example, for parking assistance, a surround view system, and the like.
- the sensing results in the sensing area 103L and the sensing area 103R are used, for example, in a surround view system or the like.
- the sensing area 104 shows an example of the sensing area of LiDAR53.
- the sensing area 104 covers a position farther than the sensing area 103F in front of the vehicle 1.
- the sensing area 104 has a narrower range in the left-right direction than the sensing area 103F.
- the sensing result in the sensing area 104 is used, for example, for emergency braking, collision avoidance, pedestrian detection, and the like.
- the sensing area 105 shows an example of the sensing area of the radar 52 for a long distance.
- the sensing region 105 covers a position farther than the sensing region 104 in front of the vehicle 1.
- the sensing area 105 has a narrower range in the left-right direction than the sensing area 104.
- the sensing result in the sensing region 105 is used for, for example, ACC (Adaptive Cruise Control) or the like.
- each sensor may have various configurations other than those shown in FIG. Specifically, the ultrasonic sensor 54 may also sense the side of the vehicle 1, or the LiDAR 53 may sense the rear of the vehicle 1.
- the function of the vehicle 1 (vehicle control system 11) may be expanded later by changing the communication data included in the signal flowing through the communication line of the CAN constituting the communication network 41 of FIG.
- FIG. 3 shows a configuration example of the signal processing system 201 that constitutes a part of the vehicle control system 11 of FIG. 1 and has not been expanded in function.
- the signal processing system 201 includes ECUs 211a to 211c.
- the ECUs 211a to 211c are included in the processor 21 of FIG. 1, for example.
- the ECU211a performs predetermined signal processing.
- the ECU 211a is composed of a transmission ECU that controls the transmission of the vehicle 1.
- the ECU 211a includes a CAN transceiver 221a, a microcontroller 222a, a terminal 223Ha, and a terminal 223La.
- the ECU211b performs predetermined signal processing.
- the ECU 211b is composed of an engine ECU that controls the engine of the vehicle 1.
- the ECU 211b includes a CAN transceiver 221b, a microcontroller 222b, a terminal 223Hb, and a terminal 223Lb.
- the ECU211c performs predetermined signal processing.
- the ECU 211c is composed of a power steering ECU that controls the power steering of the vehicle 1 or a shifter ECU that controls the shift change of the vehicle 1.
- the ECU 211c includes a CAN transceiver 221c, a microcontroller 222c, a terminal 223Hc, and a terminal 223Lc.
- the terminal 223Ha of the ECU 211a is connected to the terminal 223Hb of the ECU 211b via the communication line 231H, and is connected to the terminal 223Hc of the ECU 211c via the communication line 232H.
- the terminal 223La of the ECU 211a is connected to the terminal 223Lb of the ECU 211b via the communication line 231L, and is connected to the terminal 223Lc of the ECU 211c via the communication line 232L.
- the ECU 211a to the ECU 211c are connected to the CAN network composed of the communication line 231H, the communication line 231L, the communication line 232H, and the communication line 232L. Further, a signal on the HI side of the differential signal flows through the communication line 231H and the communication line 232H, and a signal on the LO side of the differential signal flows through the communication line 231L and the communication line 232L.
- a state in which the voltage difference between the HI side signal and the LO side signal of the differential signal is equal to or greater than a predetermined threshold value is called dominant and represents 0 as the value of the digital signal.
- the state in which the voltage difference between the HI side signal and the LO side signal of the differential signal is less than a predetermined threshold value is called recessive and represents 1 of the value of the digital signal.
- the CAN transceiver 221a of the ECU 211a converts the differential signal input from the CAN network via the terminals 223Ha and 223La into a single-ended signal Rx and supplies it to the microcontroller 222a.
- the CAN transceiver 221a converts the single-ended signal Tx supplied from the microcontroller 222a into a differential signal and outputs it to the CAN network via the terminals 223Ha and 223La.
- the microcontroller 222a of the ECU 211a performs a predetermined process based on the signal Rx or the like, and supplies the signal Tx indicating the result of the process or the like to the CAN transceiver 221a.
- ECU 211b and the ECU 211c have the same configuration as the ECU 211a, and the description thereof will be omitted.
- a pair of terminating resistors are provided at both ends of the longest communication line in the network.
- a terminating resistor 212 and a terminating resistor 213 are provided at both ends of the communication line 231H and the communication line 231L.
- the terminating resistor 212 is provided between the CAN transceiver 221a of the ECU 211a and the terminals 223Ha and 223La.
- the terminating resistor 213 is provided between the CAN transceiver 221b of the ECU 211b and the terminals 223Hb and 223Lb.
- ⁇ Configuration example of signal processing system after function expansion> 4 and 5 show a configuration example of the signal processing system 301 whose functions are extended from the signal processing system 201 of FIG.
- the parts corresponding to the signal processing system 201 of FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
- the signal processing system 301 is different from the signal processing system 201 in that the interrupt ECU 311, the switch 312, and the switch 313 are added.
- the interrupt ECU 311 performs predetermined signal processing on at least a part of the signals flowing between the ECU 211a and the ECU 211b and the ECU 211c. For example, the interrupt ECU 311 modifies the communication data included in the signals flowing between the ECU 211a and the ECU 211b and the ECU 211c, if necessary.
- the interrupt ECU 311 includes a CAN transceiver 321a, a CAN transceiver 321b, a microcontroller 322, a terminal 323H, a terminal 323L, a terminal 324H, and a terminal 324L.
- the terminal 223Ha of the ECU 211a is connected to the terminal 223Hb of the ECU 211b via the communication line 231H, and is connected to the terminal 223Hc of the ECU 211c via the communication line 331H, the switch 312, the communication line 332H, the switch 313, and the communication line 333H. It is connected to the terminal 323H of the interrupt ECU 311 via the communication line 331H, the switch 312, and the communication line 334H.
- the terminal 223La of the ECU 211a is connected to the terminal 223Lb of the ECU 211b via the communication line 231L, and is connected to the terminal 223Lc of the ECU 211c via the communication line 331L, the switch 312, the communication line 332L, the switch 313, and the communication line 333L. It is connected to the terminal 323L of the interrupt ECU 311 via the communication line 331L, the switch 312, and the communication line 334L.
- the terminal 223Hc of the ECU 211c is connected to the terminal 324H of the interrupt ECU 311 via the communication line 333H, the switch 313, and the communication line 335H.
- the terminal 223Lc of the ECU 211c is connected to the terminal 324L of the interrupt ECU 311 via the communication line 333L, the switch 313, and the communication line 335L.
- the switch 312 connects the communication line 331H and the communication line 331L to the communication line 332H and the communication line 332L, or the communication line 334H and the communication line 334L by switching the contact state.
- the switch 313 connects the communication line 333H and the communication line 333L to the communication line 332H and the communication line 332L, or the communication line 335H and the communication line 335L by switching the contact state.
- the ECUs 211a to ECU211c and the interrupt ECU311 are connected to the CAN network composed of the communication lines 231H, the communication lines 231L, the communication lines 331H to the communication lines 335H, and the communication lines 331L to the communication lines 335L. ing. Further, a signal on the HI side of the differential signal flows through the communication line 231H and the communication line 331H to the communication line 335H, and a signal on the LO side of the differential signal flows through the communication line 231L and the communication line 331L to the communication line 335L.
- the CAN transceiver 321a of the interrupt ECU 311 converts the differential signal input from the CAN network via the terminals 323H and 323L into a single-ended signal Rx and supplies it to the microcontroller 322.
- the CAN transceiver 321a converts the single-ended signal Tx supplied from the microcontroller 322 into a differential signal and outputs it to the CAN network via the terminals 323H and 323L.
- the CAN transceiver 321a insulates the ECU 211a and ECU 211b from the microcontroller 322.
- the CAN transceiver 321b of the interrupt ECU 311 converts the differential signal input from the CAN network via the terminals 324H and 324L into a single-ended signal Rx and supplies it to the microcontroller 322.
- the CAN transceiver 321b converts the single-ended signal Tx supplied from the microcontroller 322 into a differential signal and outputs it to the CAN network via the terminals 324H and 324L.
- the CAN transceiver 321b insulates between the ECU 211c and the microcontroller 322.
- the microcontroller 322 performs predetermined signal processing on the signal Rx supplied from the CAN transceiver 321a, and supplies the signal Tx after the signal processing to the CAN transceiver 321b, for example. Further, the microcontroller 322 performs predetermined signal processing on the signal Rx supplied from the CAN transceiver 321b, and supplies the signal Tx after the signal processing to the CAN transceiver 321a, for example.
- the microcontroller 322 changes the speed information of the vehicle 1 included in the signal input from the ECU 211a via the CAN transceiver 321a, and outputs the speed information to the ECU 211c via the CAN transceiver 321b. Further, for example, the microcontroller 322 modifies the shift information of the vehicle 1 included in the signal input from the ECU 211c via the CAN transceiver 321 and outputs the shift information to the ECU 211a and the ECU 211b via the CAN transceiver 321a.
- a state in which the communication lines 331H to 333H and the communication lines 331L to 333L are connected via the switch 312 and the switch 313 is referred to as a normal mode. ..
- the ECU 211a, the ECU 211b, and the ECU 211c are directly connected without going through the interrupt ECU 311. Therefore, the ECU 211a and the ECU 211b directly receive the differential signal output from the ECU 211c.
- the ECU 211c directly receives the differential signals output from the ECU 211a and the ECU 211c.
- the communication line 331H and the communication line 334H, and the communication line 331L and the communication line 334L are connected via the switch 312, and the communication line 333H and the communication line 333H are connected via the switch 313.
- the state in which the communication line 335H and the communication line 333L and the communication line 335L are connected is referred to as an extended mode.
- the ECU 211a, the ECU 211b, and the ECU 211c are connected via the interrupt ECU 311. Therefore, the ECU 211a and the ECU 211b receive the differential signal output from the ECU 211c via the interrupt ECU 311. The ECU 211c receives the differential signals output from the ECU 211a and the ECU 211b via the interrupt ECU 311. Then, as described above, the interrupt ECU 311 performs predetermined signal processing on at least a part of the signals flowing between the ECU 211a and the ECU 211b and the ECU 211c.
- the signal processing system 301 in the normal mode is substantially equivalent to the signal processing system 201 of FIG. Therefore, the terminating resistor 212 and the terminating resistor 213 ensure that the impedance of the CAN network is consistent and communication is stable.
- the CAN network connecting the ECU211a, the ECU211b, and the interrupting ECU311 by the interrupting ECU311 (hereinafter referred to as CAN network A) and the CAN network connecting the ECU211c and the interrupting ECU311 (hereinafter referred to as CAN). It is isolated from (referred to as network B) and becomes an independent network. Therefore, it is necessary to provide a terminating resistor for the CAN network B as well.
- a communication line including a communication line 333H, a switch 313, and a communication line 335H, and a communication line 333L, a switch 313, and a communication line.
- a terminating resistor 314 and a terminating resistor 315 at both ends of the communication line made of 335H.
- the terminating resistor 314 is provided between the CAN transceiver 221c of the ECU 211c and the terminals 223Hc and 223Lc.
- the terminating resistor 315 is provided between the CAN transceiver 321b of the interrupt ECU 311 and the terminals 324H and 324L.
- the communication including the communication line 331H, the switch 312, the communication line 332H, the switch 313, and the communication line 333H.
- the terminating resistor 212 and the terminating resistor 314 are present at both ends of the line and the communication line including the communication line 331L, the switch 312, the communication line 332L, the switch 313, and the communication line 333L.
- the terminating resistor 314 is deleted, for example, the impedance of the CAN network B becomes inconsistent in the extended mode, and communication becomes unstable.
- the impedance in the CAN network becomes inconsistent in either the normal mode or the extended mode, and the communication becomes unstable.
- FIG. 6 shows a configuration example of the signal processing system 401 to which the present technology is applied.
- the signal processing system 401 is a signal processing system whose functions are expanded from the signal processing system 201 of FIG.
- the parts corresponding to the signal processing system 201 of FIG. 3 and the signal processing system 301 of FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
- the signal processing system 401 is different from the signal processing system 201 in that the interrupt ECU 411 is added.
- the interrupt ECU 411 includes a transfer unit 421, a signal processing unit 422, a terminal 423H, a terminal 423L, a terminal 424H, and a terminal 424L.
- the signal processing system 401 includes a CAN network 401A composed of a communication line 231H, a communication line 231L, a communication line 451H, and a communication line 451L, and a CAN network 401B composed of a communication line 452H and a communication line 452L.
- the ECU 211a, the ECU 211b, and the interrupt ECU 411 are connected via the CAN network 401A.
- the ECU 211c and the interrupt ECU 411 are connected via the CAN network 401B.
- the terminal 223Ha of the ECU 211a is connected to the terminal 223Hb of the ECU 211b via the communication line 231H, and is connected to the terminal 423H of the interrupt ECU 411 via the communication line 451H.
- the terminal 223La of the ECU 211a is connected to the terminal 223Lb of the ECU 211b via the communication line 231L, and is connected to the terminal 423L of the interrupt ECU 411 via the communication line 451L.
- the terminal 223Hc of the ECU 211c is connected to the terminal 424H of the interrupt ECU 411 via the communication line 452H.
- the terminal 223Lc of the ECU 211c is connected to the terminal 424L of the interrupt ECU 411 via the communication line 452L.
- a signal on the HI side of the differential signal flows through the communication line 231H, the communication line 451H, and the communication line 452H, and the communication line 231L, the communication line 451L, and the communication line 452L are on the LO side of the differential signal.
- the signal flows.
- the transfer unit 421 of the interrupt ECU 411 transfers a signal between the CAN network 401A and the CAN network 401B. Further, the transfer unit 421 insulates between the CAN network 401A and the CAN network 401B.
- the transfer unit 421 includes a CAN transceiver 431a, a CAN transceiver 431b, and a switch 432.
- the CAN transceiver 431a is connected to terminal 423H and terminal 423L.
- the CAN transceiver 431b is connected to terminal 424H and terminal 424L.
- the terminal of the signal Rx of the CAN transceiver 431a is connected to the terminal of the signal Tx of the CAN transceiver 431b via the switch 432.
- the terminal of the signal Tx of the CAN transceiver 431a is connected to the terminal of the signal Rx of the CAN transceiver 431b via the switch 432.
- the CAN transceiver 431a converts a differential signal input from the CAN network 401A via the terminals 423H and 423L into a single-ended signal Rx, and supplies the differential signal to the CAN transceiver 431b via the switch 432.
- the CAN transceiver 431a converts the single-ended signal Tx supplied from the CAN transceiver 431b via the switch 432 into a differential signal, and outputs the single-ended signal Tx to the CAN network 401A via the terminals 423H and 423L.
- the CAN transceiver 431b converts a differential signal input from the CAN network 401B via the terminals 424H and 424L into a single-ended signal Rx, and supplies the differential signal to the CAN transceiver 431a via the switch 432.
- the CAN transceiver 431b converts the single-ended signal Tx supplied from the CAN transceiver 431a via the switch 432 into a differential signal, and outputs the single-ended signal Tx to the CAN network 401B via the terminals 424H and 424L.
- the CAN transceiver 431a and the CAN transceiver 431b insulate between the CAN network 401A (ECU211a and ECU211b) and the CAN network 401B (ECU211c).
- the switch 432 connects and disconnects between the CAN transceiver 431a and the CAN transceiver 431b by switching the contact state.
- the signal processing unit 422 has the same function as the interrupt ECU 311 shown in FIG. Further, the signal processing unit 422 insulates between the CAN network 401A and the CAN network 401B.
- the signal processing unit 422 includes a configuration in which a switch 441 and a switch 442 are added to the interrupt ECU 311.
- the CAN transceiver 321a is connected to the terminals 423H and 423L, and is also connected to the microcontroller 322 via the switch 441. Further, the CAN transceiver 321a insulates between the CAN network 401A (ECU 211a and ECU 211b) and the microcontroller 322.
- the CAN transceiver 321b is connected to the terminal 424H and the terminal 424L, and is also connected to the microcontroller 322 via the switch 442. Further, the CAN transceiver 321b insulates between the CAN network 401B (ECU 211c) and the microcontroller 322.
- the switch 441 connects and disconnects between the CAN transceiver 321a and the microcontroller 322 by switching the contact state.
- the switch 442 connects and disconnects between the CAN transceiver 321b and the microcontroller 322 by switching the contact state. Then, by opening and closing the switch 441 and the switch 442, the signal processing unit 422 is inserted and removed between the CAN network 401A and the CAN network 401B.
- a state in which the switch 432 of the interrupt ECU 411 is closed and the switch 441 and the switch 442 are open is referred to as a normal mode.
- the CAN network 401A and the CAN network 401B are connected via the transfer unit 421 of the interrupt ECU 411. That is, the ECU 211a, the ECU 211b, and the ECU 211c are connected via the transfer unit 421 of the interrupt ECU 411.
- the differential signal of the CAN network 401A is directly transferred to the CAN network 401B via the transfer unit 421. Further, the differential signal of the CAN network 401B is directly transferred to the CAN network 401A via the transfer unit 421.
- the other differential signal becomes dominant.
- the differential signal of the CAN network 401A when the differential signal of the CAN network 401A is dominant, the signal Rx output from the CAN transceiver 431a becomes the LO level (dominant). As a result, the signal Tx input to the CAN transceiver 431b becomes LO level (dominant), and the differential signal output from the CAN transceiver 431b to the CAN network 401B becomes dominant.
- the differential signal of the CAN network 401B when the differential signal of the CAN network 401B is dominant, the signal Rx output from the CAN transceiver 431b becomes the LO level (dominant). As a result, the signal Tx input to the CAN transceiver 431a becomes LO level (dominant), and the differential signal output from the CAN transceiver 431a to the CAN network 401A becomes dominant.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431a and the signal Rx output from the CAN transceiver 431b are LO level (dominant). )become.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431a and the signal Tx input to the CAN transceiver 431b become LO level (dominant), and the differential signal output from the CAN transceiver 431b to the CAN network 401B, and The differential signal output from the CAN transceiver 431a to the CAN network 401A becomes dominant.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431a and the signal Rx output from the CAN transceiver 431b are HI level (recessive). )become.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431a and the signal Rx input to the CAN transceiver 431b become HI level (recessive)
- the differential signal output from the CAN transceiver 431b to the CAN network 401B and
- the differential signal output from the CAN transceiver 431a to the CAN network 401A becomes recessive.
- the state in which the switch 432 of the interrupt ECU 411 is open and the switch 441 and the switch 442 are closed is referred to as an extended mode.
- the CAN network 401A and the CAN network 401B are connected via the signal processing unit 422 of the interrupt ECU 411. That is, the ECU 211a, the ECU 211b, and the ECU 211c are connected via the signal processing unit 422 of the interrupt ECU 411.
- the signal transmitted / received between the CAN network 401A and the CAN network 401B is changed by the signal processing unit 422 as necessary.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 321a becomes the LO level (dominant) and is input to the microcontroller 322.
- the microcontroller 322 when the microcontroller 322 outputs the signal Rx at the LO level without changing it, the signal Tx input to the CAN transceiver 321b becomes the LO level (dominant), and the CAN transceiver 321b to the CAN network 401B The differential signal output to is dominant. That is, the differential signal of the CAN network 401A is transferred to the CAN network 401B as it is.
- the microcontroller 322 changes the signal Rx to the HI level (recessive) and outputs it, the signal Tx input to the CAN transceiver 321b becomes the HI level, and the difference output from the CAN transceiver 321b to the CAN network 401B.
- the dynamic signal becomes recessive. That is, the differential signal of the CAN network 401A is changed and output to the CAN network 401B.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 321a becomes the HI level (recessive) and is input to the microcontroller 322.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 321b becomes the HI level and is output from the CAN transceiver 321b to the CAN network 401B.
- the differential signal becomes recessive. That is, the differential signal of the CAN network 401A is transferred to the CAN network 401B as it is.
- the microcontroller 322 changes the signal Rx to the LO level (dominant) and outputs it
- the signal Tx input to the CAN transceiver 321b becomes the LO level
- the difference output from the CAN transceiver 321b to the CAN network 401B The dynamic signal becomes dominant. That is, the differential signal of the CAN network 401A is changed and output to the CAN network 401B.
- the signal processing unit 422 can change the signal transmitted / received between the CAN network 401A and the CAN network 401B as necessary.
- the CAN network 401A and the CAN network 401B are isolated by the CAN transceiver 431a and the CAN transceiver 431b of the interrupt ECU 411. Further, in the extended mode, the CAN network 401A and the CAN network 401B are isolated by the CAN transceiver 321a and the CAN transceiver 321b of the interrupt ECU 411. Therefore, the CAN network 401A and the CAN network 401B are always independent networks regardless of the operation mode of the signal processing system 401.
- the CAN network 401A and the CAN network 401B may be provided with terminating resistors individually. That is, in each of the CAN network 401A and the CAN network 401B, terminating resistors may be provided at both ends of the longest communication line.
- a terminating resistor 212 and a terminating resistor 213 are provided at both ends of the communication line 231H and the communication line 231L.
- the terminating resistor 212 is provided between the CAN transceiver 221a of the ECU 211a and the terminals 223Ha and 223La.
- the terminating resistor 213 is provided between the CAN transceiver 221b of the ECU 211b and the terminals 223Hb and 223Lb.
- a terminating resistor 412 and a terminating resistor 413 are provided at both ends of the communication line 452H and the communication line 452L.
- the terminating resistor 412 is provided between the CAN transceiver 431a of the interrupt ECU 411 and the terminals 424H and 424L.
- the terminating resistor 413 is provided between the CAN transceiver 221c of the ECU 211c and the terminals 223Hc and 223Lc.
- the impedances of the CAN network 401A and the CAN network 401B are matched, and the communication becomes stable.
- FIG. 8 is a circuit diagram showing in detail the configuration of the transfer unit 421 of the interrupt ECU 411.
- the CAN transceiver 431a includes a negative logic comparator 471a, a p-type MOSFET 472a, an n-type MOSFET 473a, a diode 474a, a diode 475a, a terminal 476Ha, a terminal 476La, a terminal 477Ta, and a terminal 477Ra.
- the positive input terminal of the comparator 471a is connected to the drain of the MOSFET 472a and the terminal 476Ha, the negative input terminal is connected to the anode and the terminal 476La of the diode 475a, and the output terminal is connected to the terminal 477Ra. ing.
- the gate of the MOSFET 472a is connected to the gate of the MOSFET 473a and the terminal 477Ta, and the source is connected to the cathode of the diode 474a.
- the drain of the MOSFET 473a is connected to the cathode of the diode 475a, and the source is connected to the ground.
- the anode of the diode 474a is connected to the power supply.
- the configuration of the CAN transceiver 431b is the same as that of the CAN transceiver 431b, and the description thereof will be omitted.
- the letter "b" is added to the end of the code of each part of the CAN transceiver 431b.
- the terminal 476Ha of the CAN transceiver 431a is connected to the terminal 423H of the interrupt ECU 411, and the terminal 476La is connected to the terminal 423L of the interrupt ECU 411.
- the terminal 477Ta of the CAN transceiver 431a is connected to the terminal 477Rb of the CAN transceiver 431b via the switch 432, and the terminal 477Ra is connected to the terminal 477Tb of the CAN transceiver 431b via the switch 432.
- the terminal 476Hb of the CAN transceiver 431b is connected to the terminal 424H of the interrupt ECU 411, and the terminal 476Lb is connected to the terminal 424L of the interrupt ECU 411.
- FIG. 9 shows a timing chart of the signal HI, signal LO, signal Rx, and signal Tx of the CAN transceiver 431a, and the signal Tx, signal Rx, signal HI, signal LO, and signal Rx of the CAN transceiver 431b. There is.
- the output signal of the comparator 471a becomes LO level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431a becomes LO level.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431b becomes the LO level.
- the gate signals of MOSFET 472b and MOSFET 473b become LO level, and MOSFET 472b and MOSFET 473b are turned on.
- the signal HI output from the CAN transceiver 431b becomes the HI level
- the signal LO output from the CAN transceiver 431b becomes the LO level.
- the dominant differential signal is output from the CAN transceiver 431b to the CAN network 401B.
- a voltage difference occurs in the input signal of the comparator 471b of the CAN transceiver 431b.
- the output signal of the comparator 471b becomes LO level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431b becomes the LO level.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431a reaches the LO level.
- the gate signals of MOSFET 472a and MOSFET 473a become LO level, and MOSFET 472a and MOSFET 473a are turned on.
- the signal HI output from the CAN transceiver 431a becomes the HI level
- the signal LO output from the CAN transceiver 431a becomes the LO level.
- the dominant differential signal is output from the CAN transceiver 431a to the CAN network 401A.
- the output signal of the comparator 471a reaches the HI level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431a becomes the HI level.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431b becomes the HI level.
- the gate signals of MOSFET 472a and MOSFET 473a become HI level, and MOSFET 472b and MOSFET 473b are turned off.
- the signal HI and the signal LO output from the CAN transceiver 431b become intermediate levels.
- the recessive differential signal is output from the CAN transceiver 431b to the CAN network 401B. Further, the voltage difference of the input signal of the comparator 471b of the CAN transceiver 431b is eliminated.
- the output signal of the comparator 471b reaches the HI level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431b becomes the HI level.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431a reaches the HI level.
- the gate signals of MOSFET 472a and MOSFET 473a become HI level, and MOSFET 472a and MOSFET 473a are turned off.
- the signal HI and the signal LO output from the CAN transceiver 431a become intermediate levels.
- the recessive differential signal is output from the CAN transceiver 431a to the CAN network 401A.
- a time difference occurs between the time t1 and the time t2. That is, a delay occurs between the time when the dominant differential signal is input to the comparator 471a and the time when the output signal reaches the LO level.
- a time difference occurs between the time t4 and the time t5. That is, there is a delay between the time when the dominant differential signal is input to the comparator 471b and the time when the output signal reaches the LO level.
- the differential signal of the CAN network 401A is changed from dominant to recessive at time t8, the dominant differential signal is continuously output from the CAN transceiver 431a. As a result, the differential signal of the CAN network 401A remains dominant.
- the differential signal of the CAN network 401A and the differential signal of the CAN network 401B are not changed from the dominant state. That is, a dominant collision occurs, and a communication abnormality occurs.
- This second embodiment suppresses the occurrence of the dominant collision described above with reference to FIGS. 8 and 9.
- FIG. 10 shows a configuration example of a transfer unit 501 used for the interrupt ECU 411 instead of the transfer unit 421 of FIG.
- the parts corresponding to the transfer unit 421 in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
- the transfer unit 501 has a tri-state buffer 511a, a tri-state buffer 511b, a resistor 512a to a resistor 513b, a diode 514a, a diode 514b, a capacitor 515a, and a capacitor 515b, and the switch 432 is deleted. The difference is that it is done.
- the tri-state buffer 511a and the tri-state buffer 511b have the function of a switch 432 that connects and disconnects between the CAN transceiver 431a and the CAN transceiver 431b.
- the input terminal of the tri-state buffer 511a is connected to the terminal 477Ra of the CAN transceiver 431a.
- the output terminal of the tristate buffer 511a is connected to the cathode of the diode 514a, connected to the terminal 477Tb of the CAN transceiver 431b, connected to the power supply via the resistor 512a, and the control terminal of the tristate buffer 511b via the resistor 513a.
- the control terminal of the tristate buffer 511a is connected to the anode of the diode 514b, connected to the output terminal of the tristate buffer 511b via the resistor 513b, and connected to the ground via the capacitor 515b.
- the input terminal of the tri-state buffer 511b is connected to the terminal 477Rb of the CAN transceiver 431b.
- the output terminal of the tristate buffer 511b is connected to the cathode of the diode 514b, connected to the terminal 477Ta of the CAN transceiver 431a, and connected to the power supply via the resistor 512b.
- the voltage specified by the capacitor 515b is applied to the control terminal of the tristate buffer 511a. Further, when the signal Rx output from the CAN transceiver 431b reaches the HI level and the output signal of the tristate buffer 511b reaches the HI level, the capacitor 515b is charged via the resistor 513b. As a result, the control signal input to the control terminal of the tri-state buffer 511a becomes the Output Enable level, and the output of the signal from the tri-state buffer 511a is permitted. That is, the output of the single-ended signal Rx from the CAN transceiver 431a to the CAN transceiver 431b is permitted.
- the voltage specified by the capacitor 515a is applied to the control terminal of the tristate buffer 511b. Further, when the signal Rx output from the CAN transceiver 431a reaches the HI level and the output signal of the tristate buffer 511a reaches the HI level, the capacitor 515a is charged via the resistor 513a. As a result, the control signal input to the control terminal of the tri-state buffer 511b becomes the Output Enable level, and the output of the signal from the tri-state buffer 511b is permitted. That is, the output of the single-ended signal Rx from the CAN transceiver 431b to the CAN transceiver 431a is permitted.
- FIG. 11 is a circuit diagram showing the tri-state buffer 511a and the tri-state buffer 511b of the transfer unit 501 by an equivalent circuit.
- the tri-state buffer 511a is composed of a pnp type transistor 521a, a P type MOSFET 522a, a P type MOSFET 523a, and resistors 524a to 527a.
- the base of the transistor 521a is connected to the power supply via the resistor 524a, and is connected to the terminal 477Ra of the CAN transceiver 431a via the resistor 525a.
- the collector of the transistor 521a is connected to the gate of the MOSFET 522a and is connected to the ground via the resistor 526b.
- the emitter of transistor 521a is connected to a power source.
- the drain of the MOSFET 522a is connected to the cathode of the diode 514a, and the source is connected to the drain of the MOSFET 523a.
- the gate of the MOSFET 523a is connected to the power supply via the resistor 527a and is connected to the anode of the diode 514b.
- the source of MOSFET 523a is connected to the ground.
- the tristate buffer 511b is composed of a pnp type transistor 521b, a P type MOSFET 522b, a P type MOSFET 523b, and resistors 524b to 524b.
- the base of the transistor 521b is connected to the power supply via the resistor 524b, and is connected to the terminal 477Rb of the CAN transceiver 431b via the resistor 525b.
- the collector of the transistor 521b is connected to the gate of the MOSFET 522b and is connected to the ground via the resistor 526a.
- the emitter of transistor 521b is connected to a power source.
- the drain of the MOSFET 522b is connected to the cathode of the diode 514b, and the source is connected to the drain of the MOSFET 523b.
- the gate of the MOSFET 523b is connected to the power supply via the resistor 527b and is connected to the anode of the diode 514a.
- the source of MOSFET 523b is connected to the ground.
- FIG. 12 shows the signal HI, signal LO, signal Rx, and signal Tx of the CAN transceiver 431a, the control signal of the tristate buffer 511b, the control signal of the tristate buffer 511a, and the signal Tx and signal Rx of the CAN transceiver 431b.
- the timing chart of the signal HI, the signal LO, and the signal Rx is shown.
- the output signal of the comparator 471a becomes LO level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431a becomes LO level.
- the output signal of the tristate buffer 511a becomes LO level.
- the electric charge stored in the capacitor 515a is instantly discharged via the diode 514a, and the control signal of the tristate buffer 511b becomes the Output Disable level.
- the tri-state buffer 511b becomes high impedance, and the output of the tri-state buffer 511b is prohibited.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431b becomes LO level.
- the gate signals of MOSFET 472b and MOSFET 473b become LO level, and MOSFET 472b and MOSFET 473b are turned on.
- the signal HI output from the CAN transceiver 431b becomes the HI level
- the signal LO output from the CAN transceiver 431b becomes the LO level.
- the dominant differential signal is output from the CAN transceiver 431b to the CAN network 401B.
- a voltage difference occurs in the input signal of the comparator 471b of the CAN transceiver 431b.
- the output signal of the comparator 471b becomes LO level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431b becomes the LO level.
- the output of the tri-state buffer 511b is invalidated, the state of the signal Tx input to the CAN transceiver 431a is maintained at the HI level. That is, the tri-state buffer 511b holds the signal Tx input to the CAN transceiver 431a recessively. This prevents the dominant of the difference signal of the CAN network 401B from being propagated to the CAN network 401A.
- the gate signals of MOSFET 472a and MOSFET 473a remain at the HI level, and MOSFET 472a and MOSFET 473a remain off.
- the signal HI and signal LO of the CAN transceiver 431a remain at intermediate levels, and the recessive differential signal is output from the CAN transceiver 431a to the CAN network 401A.
- the output signal of the comparator 471a reaches the HI level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431a becomes the HI level.
- a current flows through the capacitor 515a via the resistor 513a, and an electric charge is accumulated in the capacitor 515a.
- the control signal of the tri-state buffer 511b defined by the voltage of the capacitor 515a gradually rises without immediately reaching the Output Enable level, and at time t63, Output Enable. Become a level. Therefore, until time t63, the output of the tri-state buffer 511b remains prohibited.
- the signal Tx input to the CAN transceiver 431b becomes the HI level.
- the gate signals of MOSFET 472b and MOSFET 473b become HI level, and MOSFET 472b and MOSFET 473b are turned off.
- the signal HI and the signal LO of the CAN transceiver 431b become intermediate levels.
- the recessive differential signal is output from the CAN transceiver 431b to the CAN network 401B.
- the voltage difference of the input signal of the comparator 471b of the CAN transceiver 431b is eliminated.
- the output signal of the comparator 471b reaches the HI level.
- the signal Rx output from the CAN transceiver 431b becomes the HI level.
- the output of the tri-state buffer 511b is invalidated, the state of the signal Tx input to the CAN transceiver 431a is maintained at the HI level. That is, the tri-state buffer 511b holds the signal Tx input to the CAN transceiver 431a recessively.
- the gate signals of MOSFET 472a and MOSFET 473a remain at the HI level, and MOSFET 472a and MOSFET 473a remain off.
- the signal HI and signal LO of the CAN transceiver 431b remain at the intermediate level, and the recessive differential signal is output from the CAN transceiver 431a to the CAN network 401A.
- the differential signal of the CAN network 401A is maintained in the recessive state.
- the number and types of ECUs in the signal processing system 401 can be arbitrarily changed.
- the content of the signal processing executed by the signal processing unit 422 of the interrupt ECU 411 can be arbitrarily changed.
- a terminating resistor is provided inside the ECU, but it may be connected to the outside of the ECU, for example, an external terminal of the ECU.
- this technology can be applied to mobile devices having a CAN network other than the vehicle 11.
- the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. ..
- the embodiment of the present technology is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present technology.
- this technology can have a cloud computing configuration in which one function is shared by a plurality of devices via a network and jointly processed.
- the present technology can also have the following configurations.
- the said A transfer unit that insulates between the first network and the second network and transfers signals between the first network and the second network.
- the first network and the second network are connected.
- a signal including a first signal processing unit that insulates between the networks and performs predetermined signal processing on at least a part of the signals transmitted between the first network and the second network. Processing equipment.
- the transfer unit The first switch and A first conversion unit, which is connected between the first network and the first switch and performs conversion between a differential signal and a single-ended signal
- the signal processing device which is connected between the second network and the first switch and includes a second conversion unit that converts a differential signal and a single-ended signal.
- the first conversion unit converts the differential signal from the first network into a single-ended signal, outputs the differential signal to the second conversion unit, and differs the single-ended signal from the second conversion unit. Converted to a dynamic signal and output to the first network
- the second conversion unit converts the differential signal from the second network into a single-ended signal, outputs the differential signal to the first conversion unit, and differs the single-ended signal from the first conversion unit.
- the signal processing device which is converted into a dynamic signal and output to the second network.
- a first holding unit that recessively holds the single-ended signal input to the first conversion unit, and a first holding unit.
- the first holding unit includes a first tristate buffer.
- the signal processing device according to (4) above, wherein the second holding unit includes a second tristate buffer.
- the first tristate buffer allows the output of the single-ended signal from the second conversion unit to the first conversion unit, and the first conversion unit allows the output of the single-ended signal to the first conversion unit.
- the differential signal of the network of 1 is dominant, the output of the single-ended signal from the second conversion unit to the first conversion unit is prohibited.
- the second tristate buffer allows the output of a single-ended signal from the first conversion unit to the second conversion unit when the differential signal of the second network is recessive, and the second conversion unit allows the output of the single-ended signal to the second conversion unit.
- the signal processing device according to (5) above, wherein when the differential signal of the network of 2 is dominant, the output of the single-ended signal from the first conversion unit to the second conversion unit is prohibited.
- the first tristate buffer is controlled by a single-ended signal output from the first conversion unit.
- the signal processing device according to (6), wherein the second tristate buffer is controlled by a single-ended signal output from the second conversion unit.
- the first conversion unit includes a first CAN transceiver.
- the signal processing device according to any one of (2) to (7) above, wherein the second conversion unit includes a second CAN transceiver.
- the first signal processing unit A second signal processing unit that performs the predetermined signal processing, and A third conversion unit, which is connected between the first network and the second signal processing unit and performs conversion between a differential signal and a single-ended signal, and a third conversion unit.
- a fourth conversion unit which is connected between the second network and the second signal processing unit and performs conversion between a differential signal and a single-ended signal, and a fourth conversion unit.
- a switch provided between the third conversion unit and the second signal processing unit and between the fourth conversion unit and the second signal processing unit is provided.
- the third conversion unit converts the differential signal from the first network into a single-ended signal, outputs it to the second signal processing unit, and outputs the single-ended signal from the second signal processing unit. Is converted into a differential signal and output to the first network.
- the fourth conversion unit converts the differential signal from the second network into a single-ended signal, outputs it to the second signal processing unit, and outputs the single-ended signal from the second signal processing unit.
- the signal processing device according to (9) above, which converts the signal into a differential signal and outputs the signal to the second network.
- the third converter includes a third CAN transceiver.
- a first pair of terminating resistors are provided at both ends of the longest communication line in the first network.
- the signal processing device according to any one of (1) to (11) above, wherein a second pair of terminating resistors are provided at both ends of the longest communication line in the second network.
- a CAN-compliant first network and A second CAN compliant network In a state where the first network and the second network are connected and disconnected, and the first network and the second network are connected, the first network and the second network are connected.
- a transfer unit that insulates between the first network and transfers signals between the first network and the second network. In a state where the first network and the second network are connected and disconnected, and the first network and the second network are connected, the first network and the second network are connected.
- a signal processing unit that insulates between the networks and performs predetermined signal processing on at least a part of the signals transmitted between the first network and the second network.
- a pair of terminating resistors provided at both ends of the longest communication line in the first network
- a signal processing system including a second pair of terminating resistors provided at both ends of the longest communication line in the second network.
- a first signal processing device including the transfer unit and the signal processing unit, and The second signal processing device and A third signal processing device connected to the first signal processing device and the second signal processing device via the first network, and a third signal processing device.
- a CAN-compliant first network and A second CAN compliant network In a state where the first network and the second network are connected and disconnected, and the first network and the second network are connected, the first network and the second network are connected.
- a transfer unit that insulates between the first network and transfers signals between the first network and the second network. In a state where the first network and the second network are connected and disconnected, and the first network and the second network are connected, the first network and the second network are connected.
- a signal processing unit that insulates between the networks and performs predetermined signal processing on at least a part of the signals transmitted between the first network and the second network.
- a pair of terminating resistors provided at both ends of the longest communication line in the first network A mobile device comprising a second pair of terminating resistors provided at both ends of the longest communication line in the second network.
- a first signal processing device including the transfer unit and the signal processing unit, and The second signal processing device and A third signal processing device connected to the first signal processing device and the second signal processing device via the first network, and a third signal processing device.
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Abstract
本技術は、CANの通信を安定させることができるようにする信号処理装置、信号処理システム、及び、移動装置に関する。 信号処理装置は、CANに準拠した第1のネットワークとCANに準拠した第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、第1のネットワークと第2のネットワークとを接続した状態において、第1のネットワークと第2のネットワークとの間を絶縁し、第1のネットワークと第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、第1のネットワークと第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、第1のネットワークと第2のネットワークとを接続した状態において、第1のネットワークと第2のネットワークとの間を絶縁し、第1のネットワークと第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う第1の信号処理部とを備える。本技術は、例えば、車両に適用することができる。
Description
本技術は、信号処理装置、信号処理システム、及び、移動装置に関し、特に、CAN(Controller Area Network)の通信を安定させるようにした信号処理装置、信号処理システム、及び、移動装置に関する。
CANに準拠したネットワーク(以下、CANネットワークと称する)はバス型であり、通常インピーダンスの整合性とるために、ネットワーク内で最も長い通信線の両端に終端抵抗が設けられる(例えば、特許文献1参照)。
また、CANの通信データには一般的に平文が用いられる。従って、例えば、CANの通信線を流れる信号に含まれる通信データに変更を加えることで、車両の機能が後から拡張される場合がある。
しかしながら、例えば、機能の拡張前と同等の動作モードを残しておきたい場合、動作モードを切り替えることにより、CANネットワークの状態が変化する。そのため、通信線のインピーダンスに不整合が生じ、通信が不安定になるおそれがある。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、CANの通信を安定させるようにするものである。
本技術の第1の側面の信号処理装置は、CANに準拠した第1のネットワークとCANに準拠した第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う第1の信号処理部とを備える。
本技術の第2の側面の信号処理システム、又は、第3の側面の移動装置は、CANに準拠した第1のネットワークと、CANに準拠した第2のネットワークと、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第1の一対の終端抵抗と、前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第2の一対の終端抵抗とを備える。
本技術の第1の側面乃至第3の側面においては、転送部により、CANに準拠した第1のネットワークとCANに準拠した第2のネットワークとの接続及び切断が行われるとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとが接続された状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間が絶縁され、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送が行われ、第1の信号処理部により、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断が行われるとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとが接続された状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間が絶縁され、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理が行われる。
以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
1.車両制御システムの構成例
2.機能拡張時の問題点
3.第1の実施の形態
4.ドミナントのコリジョンについて
5.第2の実施の形態
6.変形例
7.その他
1.車両制御システムの構成例
2.機能拡張時の問題点
3.第1の実施の形態
4.ドミナントのコリジョンについて
5.第2の実施の形態
6.変形例
7.その他
<<1.車両制御システムの構成例>>
図1は、本技術が適用される移動装置制御システムの一例である車両制御システム11の構成例を示すブロック図である。
図1は、本技術が適用される移動装置制御システムの一例である車両制御システム11の構成例を示すブロック図である。
車両制御システム11は、車両1に設けられ、車両1の走行支援及び自動運転に関わる処理を行う。
車両制御システム11は、プロセッサ21、通信部22、地図情報蓄積部23、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信部24、外部認識センサ25、車内センサ26、車両センサ27、記録部28、走行支援・自動運転制御部29、DMS(Driver Monitoring System)30、HMI(Human Machine Interface)31、及び、車両制御部32を備える。
プロセッサ21、通信部22、地図情報蓄積部23、GNSS受信部24、外部認識センサ25、車内センサ26、車両センサ27、記録部28、走行支援・自動運転制御部29、ドライバモニタリングシステム(DMS)30、ヒューマンマシーンインタフェース(HMI)31、及び、車両制御部32は、通信ネットワーク41を介して相互に接続されている。通信ネットワーク41は、例えば、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、LAN(Local Area Network)、FlexRay(登録商標)、イーサネット等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークやバス等により構成される。なお、車両制御システム11の各部は、通信ネットワーク41を介さずに、例えば、近距離無線通信(NFC(Near Field Communication))やBluetooth(登録商標)等により直接接続される場合もある。
なお、以下、車両制御システム11の各部が、通信ネットワーク41を介して通信を行う場合、通信ネットワーク41の記載を省略するものとする。例えば、プロセッサ21と通信部22が通信ネットワーク41を介して通信を行う場合、単にプロセッサ21と通信部22とが通信を行うと記載する。
プロセッサ21は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、ECU(Electronic Control Unit )等の各種のプロセッサにより構成される。プロセッサ21は、車両制御システム11全体の制御を行う。
通信部22は、車内及び車外の様々な機器、他の車両、サーバ、基地局等と通信を行い、各種のデータの送受信を行う。車外との通信としては、例えば、通信部22は、車両制御システム11の動作を制御するソフトウエアを更新するためのプログラム、地図情報、交通情報、車両1の周囲の情報等を外部から受信する。例えば、通信部22は、車両1に関する情報(例えば、車両1の状態を示すデータ、認識部73による認識結果等)、車両1の周囲の情報等を外部に送信する。例えば、通信部22は、eコール等の車両緊急通報システムに対応した通信を行う。
なお、通信部22の通信方式は特に限定されない。また、複数の通信方式が用いられてもよい。
車内との通信としては、例えば、通信部22は、無線LAN、Bluetooth、NFC、WUSB(Wireless USB)等の通信方式により、車内の機器と無線通信を行う。例えば、通信部22は、図示しない接続端子(及び、必要であればケーブル)を介して、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)、又は、MHL(Mobile High-definition Link)等の通信方式により、車内の機器と有線通信を行う。
ここで、車内の機器とは、例えば、車内において通信ネットワーク41に接続されていない機器である。例えば、運転者等の搭乗者が所持するモバイル機器やウェアラブル機器、車内に持ち込まれ一時的に設置される情報機器等が想定される。
例えば、通信部22は、4G(第4世代移動通信システム)、5G(第5世代移動通信システム)、LTE(Long Term Evolution)、DSRC(Dedicated Short Range Communications)等の無線通信方式により、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク(例えば、インターネット、クラウドネットワーク、又は、事業者固有のネットワーク)上に存在するサーバ等と通信を行う。
例えば、通信部22は、P2P(Peer To Peer)技術を用いて、自車の近傍に存在する端末(例えば、歩行者若しくは店舗の端末、又は、MTC(Machine Type Communication)端末)と通信を行う。例えば、通信部22は、V2X通信を行う。V2X通信とは、例えば、他の車両との間の車車間(Vehicle to Vehicle)通信、路側器等との間の路車間(Vehicle to Infrastructure)通信、家との間(Vehicle to Home)の通信、及び、歩行者が所持する端末等との間の歩車間(Vehicle to Pedestrian)通信等である。
例えば、通信部22は、電波ビーコン、光ビーコン、FM多重放送等の道路交通情報通信システム(VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System))、により送信される電磁波を受信する。
地図情報蓄積部23は、外部から取得した地図及び車両1で作成した地図を蓄積する。例えば、地図情報蓄積部23は、3次元の高精度地図、高精度地図より精度が低く、広いエリアをカバーするグローバルマップ等を蓄積する。
高精度地図は、例えば、ダイナミックマップ、ポイントクラウドマップ、ベクターマップ(ADAS(Advanced Driver Assistance System)マップともいう)等である。ダイナミックマップは、例えば、動的情報、準動的情報、準静的情報、静的情報の4層からなる地図であり、外部のサーバ等から提供される。ポイントクラウドマップは、ポイントクラウド(点群データ)により構成される地図である。ベクターマップは、車線や信号の位置等の情報をポイントクラウドマップに対応付けた地図である。ポイントクラウドマップ及びベクターマップは、例えば、外部のサーバ等から提供されてもよいし、レーダ52、LiDAR53等によるセンシング結果に基づいて、後述するローカルマップとのマッチングを行うための地図として車両1で作成され、地図情報蓄積部23に蓄積されてもよい。また、外部のサーバ等から高精度地図が提供される場合、通信容量を削減するため、車両1がこれから走行する計画経路に関する、例えば数百メートル四方の地図データがサーバ等から取得される。
GNSS受信部24は、GNSS衛星からGNSS信号を受信し、走行支援・自動運転制御部29に供給する。
外部認識センサ25は、車両1の外部の状況の認識に用いられる各種のセンサを備え、各センサからのセンサデータを車両制御システム11の各部に供給する。外部認識センサ25が備えるセンサの種類や数は任意である。
例えば、外部認識センサ25は、カメラ51、レーダ52、LiDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)53、及び、超音波センサ54を備える。カメラ51、レーダ52、LiDAR53、及び、超音波センサ54の数は任意であり、各センサのセンシング領域の例は後述する。
なお、カメラ51には、例えば、ToF(Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ等の任意の撮影方式のカメラが、必要に応じて用いられる。
また、例えば、外部認識センサ25は、天候、気象、明るさ等を検出するための環境センサを備える。環境センサは、例えば、雨滴センサ、霧センサ、日照センサ、雪センサ、照度センサ等を備える。
さらに、例えば、外部認識センサ25は、車両1の周囲の音や音源の位置の検出等に用いられるマイクロフォンを備える。
車内センサ26は、車内の情報を検出するための各種のセンサを備え、各センサからのセンサデータを車両制御システム11の各部に供給する。車内センサ26が備えるセンサの種類や数は任意である。
例えば、車内センサ26は、カメラ、レーダ、着座センサ、ステアリングホイールセンサ、マイクロフォン、生体センサ等を備える。カメラには、例えば、ToFカメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ等の任意の撮影方式のカメラを用いることができる。生体センサは、例えば、シートやステリングホイール等に設けられ、運転者等の搭乗者の各種の生体情報を検出する。
車両センサ27は、車両1の状態を検出するための各種のセンサを備え、各センサからのセンサデータを車両制御システム11の各部に供給する。車両センサ27が備えるセンサの種類や数は任意である。
例えば、車両センサ27は、速度センサ、加速度センサ、角速度センサ(ジャイロセンサ)、及び、慣性計測装置(IMU(Inertial Measurement Unit))を備える。例えば、車両センサ27は、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ、ヨーレートセンサ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ、及び、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサを備える。例えば、車両センサ27は、エンジンやモータの回転数を検出する回転センサ、タイヤの空気圧を検出する空気圧センサ、タイヤのスリップ率を検出するスリップ率センサ、及び、車輪の回転速度を検出する車輪速センサを備える。例えば、車両センサ27は、バッテリの残量及び温度を検出するバッテリセンサ、及び、外部からの衝撃を検出する衝撃センサを備える。
記録部28は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disc Drive)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、及び、光磁気記憶デバイス等を備える。記録部28は、車両制御システム11の各部が用いる各種プログラムやデータ等を記録する。例えば、記録部28は、自動運転に関わるアプリケーションプログラムが動作するROS(Robot Operating System)で送受信されるメッセージを含むrosbagファイルを記録する。例えば、記録部28は、EDR(Event Data Recorder)やDSSAD(Data Storage System for Automated Driving)を備え、事故等のイベントの前後の車両1の情報を記録する。
走行支援・自動運転制御部29は、車両1の走行支援及び自動運転の制御を行う。例えば、走行支援・自動運転制御部29は、分析部61、行動計画部62、及び、動作制御部63を備える。
分析部61は、車両1及び周囲の状況の分析処理を行う。分析部61は、自己位置推定部71、センサフュージョン部72、及び、認識部73を備える。
自己位置推定部71は、外部認識センサ25からのセンサデータ、及び、地図情報蓄積部23に蓄積されている高精度地図に基づいて、車両1の自己位置を推定する。例えば、自己位置推定部71は、外部認識センサ25からのセンサデータに基づいてローカルマップを生成し、ローカルマップと高精度地図とのマッチングを行うことにより、車両1の自己位置を推定する。車両1の位置は、例えば、後輪対車軸の中心が基準とされる。
ローカルマップは、例えば、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)等の技術を用いて作成される3次元の高精度地図、占有格子地図(Occupancy Grid Map)等である。3次元の高精度地図は、例えば、上述したポイントクラウドマップ等である。占有格子地図は、車両1の周囲の3次元又は2次元の空間を所定の大きさのグリッド(格子)に分割し、グリッド単位で物体の占有状態を示す地図である。物体の占有状態は、例えば、物体の有無や存在確率により示される。ローカルマップは、例えば、認識部73による車両1の外部の状況の検出処理及び認識処理にも用いられる。
なお、自己位置推定部71は、GNSS信号、及び、車両センサ27からのセンサデータに基づいて、車両1の自己位置を推定してもよい。
センサフュージョン部72は、複数の異なる種類のセンサデータ(例えば、カメラ51から供給される画像データ、及び、レーダ52から供給されるセンサデータ)を組み合わせて、新たな情報を得るセンサフュージョン処理を行う。異なる種類のセンサデータを組合せる方法としては、統合、融合、連合等がある。
認識部73は、車両1の外部の状況の検出処理及び認識処理を行う。
例えば、認識部73は、外部認識センサ25からの情報、自己位置推定部71からの情報、センサフュージョン部72からの情報等に基づいて、車両1の外部の状況の検出処理及び認識処理を行う。
具体的には、例えば、認識部73は、車両1の周囲の物体の検出処理及び認識処理等を行う。物体の検出処理とは、例えば、物体の有無、大きさ、形、位置、動き等を検出する処理である。物体の認識処理とは、例えば、物体の種類等の属性を認識したり、特定の物体を識別したりする処理である。ただし、検出処理と認識処理とは、必ずしも明確に分かれるものではなく、重複する場合がある。
例えば、認識部73は、LiDAR又はレーダ等のセンサデータに基づくポイントクラウドを点群の塊毎に分類するクラスタリングを行うことにより、車両1の周囲の物体を検出する。これにより、車両1の周囲の物体の有無、大きさ、形状、位置が検出される。
例えば、認識部73は、クラスタリングにより分類された点群の塊の動きを追従するトラッキングを行うことにより、車両1の周囲の物体の動きを検出する。これにより、車両1の周囲の物体の速度及び進行方向(移動ベクトル)が検出される。
例えば、認識部73は、カメラ51から供給される画像データに対してセマンティックセグメンテーション等の物体認識処理を行うことにより、車両1の周囲の物体の種類を認識する。
なお、検出又は認識対象となる物体としては、例えば、車両、人、自転車、障害物、構造物、道路、信号機、交通標識、道路標示等が想定される。
例えば、認識部73は、地図情報蓄積部23に蓄積されている地図、自己位置の推定結果、及び、車両1の周囲の物体の認識結果に基づいて、車両1の周囲の交通ルールの認識処理を行う。この処理により、例えば、信号の位置及び状態、交通標識及び道路標示の内容、交通規制の内容、並びに、走行可能な車線等が認識される。
例えば、認識部73は、車両1の周囲の環境の認識処理を行う。認識対象となる周囲の環境としては、例えば、天候、気温、湿度、明るさ、及び、路面の状態等が想定される。
行動計画部62は、車両1の行動計画を作成する。例えば、行動計画部62は、経路計画、経路追従の処理を行うことにより、行動計画を作成する。
なお、経路計画(Global path planning)とは、スタートからゴールまでの大まかな経路を計画する処理である。この経路計画には、軌道計画と言われ、経路計画で計画された経路において、車両1の運動特性を考慮して、車両1の近傍で安全かつ滑らかに進行することが可能な軌道生成(Local path planning)の処理も含まれる。
経路追従とは、経路計画により計画した経路を計画された時間内で安全かつ正確に走行するための動作を計画する処理である。例えば、車両1の目標速度と目標角速度が計算される。
動作制御部63は、行動計画部62により作成された行動計画を実現するために、車両1の動作を制御する。
例えば、動作制御部63は、ステアリング制御部81、ブレーキ制御部82、及び、駆動制御部83を制御して、軌道計画により計算された軌道を車両1が進行するように、加減速制御及び方向制御を行う。例えば、動作制御部63は、衝突回避あるいは衝撃緩和、追従走行、車速維持走行、自車の衝突警告、自車のレーン逸脱警告等のADASの機能実現を目的とした協調制御を行う。例えば、動作制御部63は、運転者の操作によらずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行う。
DMS30は、車内センサ26からのセンサデータ、及び、HMI31に入力される入力データ等に基づいて、運転者の認証処理、及び、運転者の状態の認識処理等を行う。認識対象となる運転者の状態としては、例えば、体調、覚醒度、集中度、疲労度、視線方向、酩酊度、運転操作、姿勢等が想定される。
なお、DMS30が、運転者以外の搭乗者の認証処理、及び、当該搭乗者の状態の認識処理を行うようにしてもよい。また、例えば、DMS30が、車内センサ26からのセンサデータに基づいて、車内の状況の認識処理を行うようにしてもよい。認識対象となる車内の状況としては、例えば、気温、湿度、明るさ、臭い等が想定される。
HMI31は、各種のデータや指示等の入力に用いられ、入力されたデータや指示等に基づいて入力信号を生成し、車両制御システム11の各部に供給する。例えば、HMI31は、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ、及び、レバー等の操作デバイス、並びに、音声やジェスチャ等により手動操作以外の方法で入力可能な操作デバイス等を備える。なお、HMI31は、例えば、赤外線若しくはその他の電波を利用したリモートコントロール装置、又は、車両制御システム11の操作に対応したモバイル機器若しくはウェアラブル機器等の外部接続機器であってもよい。
また、HMI31は、搭乗者又は車外に対する視覚情報、聴覚情報、及び、触覚情報の生成及び出力、並びに、出力内容、出力タイミング、出力方法等を制御する出力制御を行う。視覚情報は、例えば、操作画面、車両1の状態表示、警告表示、車両1の周囲の状況を示すモニタ画像等の画像や光により示される情報である。聴覚情報は、例えば、ガイダンス、警告音、警告メッセージ等の音声により示される情報である。触覚情報は、例えば、力、振動、動き等により搭乗者の触覚に与えられる情報である。
視覚情報を出力するデバイスとしては、例えば、表示装置、プロジェクタ、ナビゲーション装置、インストルメントパネル、CMS(Camera Monitoring System)、電子ミラー、ランプ等が想定される。表示装置は、通常のディスプレイを有する装置以外にも、例えば、ヘッドアップディスプレイ、透過型ディスプレイ、AR(Augmented Reality)機能を備えるウエアラブルデバイス等の搭乗者の視界内に視覚情報を表示する装置であってもよい。
聴覚情報を出力するデバイスとしては、例えば、オーディオスピーカ、ヘッドホン、イヤホン等が想定される。
触覚情報を出力するデバイスとしては、例えば、ハプティクス技術を用いたハプティクス素子等が想定される。ハプティクス素子は、例えば、ステアリングホイール、シート等に設けられる。
車両制御部32は、車両1の各部の制御を行う。車両制御部32は、ステアリング制御部81、ブレーキ制御部82、駆動制御部83、ボディ系制御部84、ライト制御部85、及び、ホーン制御部86を備える。
ステアリング制御部81は、車両1のステアリングシステムの状態の検出及び制御等を行う。ステアリングシステムは、例えば、ステアリングホイール等を備えるステアリング機構、電動パワーステアリング等を備える。ステアリング制御部81は、例えば、ステアリングシステムの制御を行うECU等の制御ユニット、ステアリングシステムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
ブレーキ制御部82は、車両1のブレーキシステムの状態の検出及び制御等を行う。ブレーキシステムは、例えば、ブレーキペダル等を含むブレーキ機構、ABS(Antilock Brake System)等を備える。ブレーキ制御部82は、例えば、ブレーキシステムの制御を行うECU等の制御ユニット、ブレーキシステムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
駆動制御部83は、車両1の駆動システムの状態の検出及び制御等を行う。駆動システムは、例えば、アクセルペダル、内燃機関又は駆動用モータ等の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構等を備える。駆動制御部83は、例えば、駆動システムの制御を行うECU等の制御ユニット、駆動システムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
ボディ系制御部84は、車両1のボディ系システムの状態の検出及び制御等を行う。ボディ系システムは、例えば、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウインドウ装置、パワーシート、空調装置、エアバッグ、シートベルト、シフトレバー等を備える。ボディ系制御部84は、例えば、ボディ系システムの制御を行うECU等の制御ユニット、ボディ系システムの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
ライト制御部85は、車両1の各種のライトの状態の検出及び制御等を行う。制御対象となるライトとしては、例えば、ヘッドライト、バックライト、フォグライト、ターンシグナル、ブレーキライト、プロジェクション、バンパーの表示等が想定される。ライト制御部85は、ライトの制御を行うECU等の制御ユニット、ライトの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
ホーン制御部86は、車両1のカーホーンの状態の検出及び制御等を行う。ホーン制御部86は、例えば、カーホーンの制御を行うECU等の制御ユニット、カーホーンの駆動を行うアクチュエータ等を備える。
図2は、図1の外部認識センサ25のカメラ51、レーダ52、LiDAR53、及び、超音波センサ54によるセンシング領域の例を示す図である。
センシング領域101F及びセンシング領域101Bは、超音波センサ54のセンシング領域の例を示している。センシング領域101Fは、車両1の前端周辺をカバーしている。センシング領域101Bは、車両1の後端周辺をカバーしている。
センシング領域101F及びセンシング領域101Bにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の駐車支援等に用いられる。
センシング領域102F乃至センシング領域102Bは、短距離又は中距離用のレーダ52のセンシング領域の例を示している。センシング領域102Fは、車両1の前方において、センシング領域101Fより遠い位置までカバーしている。センシング領域102Bは、車両1の後方において、センシング領域101Bより遠い位置までカバーしている。センシング領域102Lは、車両1の左側面の後方の周辺をカバーしている。センシング領域102Rは、車両1の右側面の後方の周辺をカバーしている。
センシング領域102Fにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の前方に存在する車両や歩行者等の検出等に用いられる。センシング領域102Bにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の後方の衝突防止機能等に用いられる。センシング領域102L及びセンシング領域102Rにおけるセンシング結果は、例えば、車両1の側方の死角における物体の検出等に用いられる。
センシング領域103F乃至センシング領域103Bは、カメラ51によるセンシング領域の例を示している。センシング領域103Fは、車両1の前方において、センシング領域102Fより遠い位置までカバーしている。センシング領域103Bは、車両1の後方において、センシング領域102Bより遠い位置までカバーしている。センシング領域103Lは、車両1の左側面の周辺をカバーしている。センシング領域103Rは、車両1の右側面の周辺をカバーしている。
センシング領域103Fにおけるセンシング結果は、例えば、信号機や交通標識の認識、車線逸脱防止支援システム等に用いられる。センシング領域103Bにおけるセンシング結果は、例えば、駐車支援、及び、サラウンドビューシステム等に用いられる。センシング領域103L及びセンシング領域103Rにおけるセンシング結果は、例えば、サラウンドビューシステム等に用いられる。
センシング領域104は、LiDAR53のセンシング領域の例を示している。センシング領域104は、車両1の前方において、センシング領域103Fより遠い位置までカバーしている。一方、センシング領域104は、センシング領域103Fより左右方向の範囲が狭くなっている。
センシング領域104におけるセンシング結果は、例えば、緊急ブレーキ、衝突回避、歩行者検出等に用いられる。
センシング領域105は、長距離用のレーダ52のセンシング領域の例を示している。センシング領域105は、車両1の前方において、センシング領域104より遠い位置までカバーしている。一方、センシング領域105は、センシング領域104より左右方向の範囲が狭くなっている。
センシング領域105におけるセンシング結果は、例えば、ACC(Adaptive Cruise Control)等に用いられる。
なお、各センサのセンシング領域は、図2以外に各種の構成をとってもよい。具体的には、超音波センサ54が車両1の側方もセンシングするようにしてもよいし、LiDAR53が車両1の後方をセンシングするようにしてもよい。
<<2.機能拡張時の問題点>>
例えば、図1の通信ネットワーク41を構成するCANの通信線を流れる信号に含まれる通信データに変更を加えることで、車両1(車両制御システム11)の機能が後から拡張される場合がある。
例えば、図1の通信ネットワーク41を構成するCANの通信線を流れる信号に含まれる通信データに変更を加えることで、車両1(車両制御システム11)の機能が後から拡張される場合がある。
しかし、CANの通信線を流れる信号に含まれる通信データに変更を加える場合、以下に述べる問題が発生するおそれがある。
<機能拡張前の信号処理システム201の構成例>
図3は、図1の車両制御システム11の一部を構成し、機能拡張を行う前の信号処理システム201の構成例を示している。
図3は、図1の車両制御システム11の一部を構成し、機能拡張を行う前の信号処理システム201の構成例を示している。
信号処理システム201は、ECU211a乃至ECU211cを備える。ECU211a乃至ECU211cは、例えば、図1のプロセッサ21に含まれる。
ECU211aは、所定の信号処理を行う。例えば、ECU211aは、車両1のトランスミッションの制御を行うトランスミッションECUにより構成される。ECU211aは、CANトランシーバ221a、マイクロコントローラ222a、端子223Ha、及び、端子223Laを備える。
ECU211bは、所定の信号処理を行う。例えば、ECU211bは、車両1のエンジンの制御を行うエンジンECUにより構成される。ECU211bは、CANトランシーバ221b、マイクロコントローラ222b、端子223Hb、及び、端子223Lbを備える。
ECU211cは、所定の信号処理を行う。例えば、ECU211cは、車両1のパワーステアリングの制御を行うパワーステアリングECU、又は、車両1のシフトチェンジの制御を行うシフタECUにより構成される。ECU211cは、CANトランシーバ221c、マイクロコントローラ222c、端子223Hc、及び、端子223Lcを備える。
ECU211aの端子223Haは、通信線231Hを介して、ECU211bの端子223Hbに接続され、通信線232Hを介して、ECU211cの端子223Hcに接続されている。ECU211aの端子223Laは、通信線231Lを介して、ECU211bの端子223Lbに接続され、通信線232Lを介して、ECU211cの端子223Lcに接続されている。
従って、信号処理システム201では、通信線231H、通信線231L、通信線232H、及び、通信線232Lにより構成されるCANネットワークにECU211a乃至ECU211cが接続されている。また、通信線231H及び通信線232Hには差動信号のHI側の信号が流れ、通信線231L及び通信線232Lには差動信号のLO側の信号が流れる。
なお、差動信号のHI側の信号とLO側の信号の間の電圧差が所定の閾値以上の状態は、ドミナントと呼ばれ、デジタル信号の値の0を表す。差動信号のHI側の信号とLO側の信号の間の電圧差が所定の閾値未満の状態は、リセッシブと呼ばれ、デジタル信号の値の1を表す。
ECU211aのCANトランシーバ221aは、端子223Ha及び端子223Laを介してCANネットワークから入力される差動信号をシングルエンドの信号Rxに変換し、マイクロコントローラ222aに供給する。CANトランシーバ221aは、マイクロコントローラ222aから供給されるシングルエンドの信号Txを差動信号に変換し、端子223Ha及び端子223Laを介してCANネットワークに出力する。
ECU211aのマイクロコントローラ222aは、信号Rx等に基づいて所定の処理を行い、処理の結果等を示す信号TxをCANトランシーバ221aに供給する。
なお、ECU211b及びECU211cは、ECU211aと同様の構成を備えており、その説明は省略する。
また、CANネットワークのインピーダンスの整合性をとるために、ネットワーク内の最も長い通信線の両端に一対の終端抵抗が設けられる。この例では、通信線231H及び通信線231Lの両端に終端抵抗212及び終端抵抗213が設けられている。終端抵抗212は、ECU211aのCANトランシーバ221aと端子223Ha及び端子223Laとの間に設けられている。終端抵抗213は、ECU211bのCANトランシーバ221bと端子223Hb及び端子223Lbとの間に設けられている。これにより、CANネットワークのインピーダンスの整合性がとれ、通信が安定する。
<機能拡張後の信号処理システムの構成例>
図4及び図5は、図3の信号処理システム201に対して機能拡張を行った信号処理システム301の構成例を示している。なお、図中、図3の信号処理システム201と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図4及び図5は、図3の信号処理システム201に対して機能拡張を行った信号処理システム301の構成例を示している。なお、図中、図3の信号処理システム201と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
信号処理システム301は、信号処理システム201と比較して、割込みECU311、スイッチ312、及び、スイッチ313が追加されている点が異なる。
割込みECU311は、ECU211a及びECU211bとECU211cとの間を流れる信号の少なくとも一部に所定の信号処理を行う。例えば、割込みECU311は、必要に応じて、ECU211a及びECU211bとECU211cとの間を流れる信号に含まれる通信データに変更を加える。割込みECU311は、CANトランシーバ321a、CANトランシーバ321b、マイクロコントローラ322、端子323H、端子323L、端子324H、及び、端子324Lを備える。
ECU211aの端子223Haは、通信線231Hを介して、ECU211bの端子223Hbに接続され、通信線331H、スイッチ312、通信線332H、スイッチ313、及び、通信線333Hを介して、ECU211cの端子223Hcに接続され、通信線331H、スイッチ312、及び、通信線334Hを介して、割込みECU311の端子323Hに接続されている。ECU211aの端子223Laは、通信線231Lを介して、ECU211bの端子223Lbに接続され、通信線331L、スイッチ312、通信線332L、スイッチ313、及び、通信線333Lを介して、ECU211cの端子223Lcに接続され、通信線331L、スイッチ312、及び、通信線334Lを介して、割込みECU311の端子323Lに接続されている。
ECU211cの端子223Hcは、通信線333H、スイッチ313、及び、通信線335Hを介して、割込みECU311の端子324Hに接続されている。ECU211cの端子223Lcは、通信線333L、スイッチ313、及び、通信線335Lを介して、割込みECU311の端子324Lに接続されている。
スイッチ312は、接点の状態を切り替えることにより、通信線331H及び通信線331Lを、通信線332H及び通信線332L、又は、通信線334H及び通信線334Lに接続する。
スイッチ313は、接点の状態を切り替えることにより、通信線333H及び通信線333Lを、通信線332H及び通信線332L、又は、通信線335H及び通信線335Lに接続する。
従って、信号処理システム301では、通信線231H、通信線231L、通信線331H乃至通信線335H、及び、通信線331L乃至通信線335Lにより構成されるCANネットワークに、ECU211a乃至ECU211c及び割込みECU311が接続されている。また、通信線231H及び通信線331H乃至通信線335Hには差動信号のHI側の信号が流れ、通信線231L及び通信線331L乃至通信線335Lには差動信号のLO側の信号が流れる。
割込みECU311のCANトランシーバ321aは、端子323H及び端子323Lを介してCANネットワークから入力される差動信号をシングルエンドの信号Rxに変換し、マイクロコントローラ322に供給する。CANトランシーバ321aは、マイクロコントローラ322から供給されるシングルエンドの信号Txを差動信号に変換し、端子323H及び端子323Lを介して、CANネットワークに出力する。
また、CANトランシーバ321aにより、ECU211a及びECU211bとマイクロコントローラ322との間が絶縁される。
割込みECU311のCANトランシーバ321bは、端子324H及び端子324Lを介してCANネットワークから入力される差動信号をシングルエンドの信号Rxに変換し、マイクロコントローラ322に供給する。CANトランシーバ321bは、マイクロコントローラ322から供給されるシングルエンドの信号Txを差動信号に変換し、端子324H及び端子324Lを介して、CANネットワークに出力する。
また、CANトランシーバ321bにより、ECU211cとマイクロコントローラ322との間が絶縁される。
マイクロコントローラ322は、例えば、CANトランシーバ321aから供給される信号Rxに対して所定の信号処理を行い、信号処理後の信号TxをCANトランシーバ321bに供給する。また、マイクロコントローラ322は、例えば、CANトランシーバ321bから供給される信号Rxに対して所定の信号処理を行い、信号処理後の信号TxをCANトランシーバ321aに供給する。
例えば、マイクロコントローラ322は、CANトランシーバ321aを介してECU211aから入力される信号に含まれる車両1の速度情報に変更を加えて、CANトランシーバ321bを介して、ECU211cに出力する。また、例えば、マイクロコントローラ322は、CANトランシーバ321を介してECU211cから入力される信号に含まれる車両1のシフト情報に変更を加えて、CANトランシーバ321aを介して、ECU211a及びECU211bに出力する。
なお、以下、図4に示されるように、スイッチ312及びスイッチ313を介して、通信線331H乃至通信線333H、及び、通信線331L乃至通信線333Lが接続されている状態を、ノーマルモードと称する。
ノーマルモード時は、ECU211a及びECU211bとECU211cとが、割込みECU311を介さずに直接接続される。従って、ECU211a及びECU211bは、ECU211cから出力された差動信号を直接受信する。ECU211cは、ECU211a及びECU211cから出力された差動信号を直接受信する。
また、以下、図5に示されるように、スイッチ312を介して、通信線331Hと通信線334H、及び、通信線331Lと通信線334Lとが接続され、スイッチ313を介して、通信線333Hと通信線335H、及び、通信線333Lと通信線335Lとが接続されている状態を、拡張モードと称する。
拡張モード時は、ECU211a及びECU211bとECU211cとが、割込みECU311を介して接続される。従って、ECU211a及びECU211bは、ECU211cから出力された差動信号を、割込みECU311を介して受信する。ECU211cは、ECU211a及びECU211bから出力された差動信号を、割込みECU311を介して受信する。そして、上述したように、割込みECU311は、ECU211a及びECU211bとECU211cとの間を流れる信号の少なくとも一部に所定の信号処理を行う。
ここで、ノーマルモード時の信号処理システム301は、図3の信号処理システム201と略同等である。従って、終端抵抗212及び終端抵抗213により、CANネットワークのインピーダンスの整合性がとれ、通信が安定する。
一方、拡張モード時は、割込みECU311により、ECU211a、ECU211b、及び、割込みECU311を接続するCANネットワーク(以下、CANネットワークAと称する)と、ECU211c、及び、割込みECU311を接続するCANネットワーク(以下、CANネットワークBと称する)との間が絶縁され、それぞれ独立したネットワークとなる。従って、CANネットワークBに対しても、終端抵抗を設ける必要が生じる。
そこで、例えば、図4及び図5に示されるように、CANネットワークBにおいて、通信線333H、スイッチ313、及び、通信線335Hからなる通信線、並びに、通信線333L、スイッチ313、及び、通信線335Hからなる通信線との両端に終端抵抗314及び終端抵抗315を設けることが考えられる。終端抵抗314は、ECU211cのCANトランシーバ221cと端子223Hc及び端子223Lcとの間に設けられている。終端抵抗315は、割込みECU311のCANトランシーバ321bと端子324H及び端子324Lとの間に設けられている。
これにより、拡張モード時において、CANネットワークA及びCANネットワークBのそれぞれにおいて、インピーダンスの整合性がとれ、通信が安定する。
一方、通常モード時において、通信線231H及び通信線231Lの両端の終端抵抗212及び終端抵抗213に加えて、通信線331H、スイッチ312、通信線332H、スイッチ313、及び、通信線333Hからなる通信線、並びに、通信線331L、スイッチ312、通信線332L、スイッチ313、及び、通信線333Lからなる通信線の両端に終端抵抗212及び終端抵抗314が存在することになる。これにより、CANネットワークのインピーダンスが不整合となり、通信が不安定になる。
これに対して、例えば、終端抵抗314を削除すると、拡張モード時にCANネットワークBのインピーダンスが不整合となり、通信が不安定になる。
このように、信号処理システム301においては、ノーマルモード時又は拡張モード時のいずれかにおいて、CANネットワーク内のインピーダンスが不整合となり、通信が不安定になる。
<<3.第1の実施の形態>>
次に、図6及び図7を参照して、本技術の第1の実施の形態について説明する。
次に、図6及び図7を参照して、本技術の第1の実施の形態について説明する。
<信号処理システム401の構成例>
図6は、本技術を適用した信号処理システム401の構成例を示している。信号処理システム401は、図3の信号処理システム201に対して機能拡張を行った信号処理システムである。なお、図中、図3の信号処理システム201並びに図4及び図5の信号処理システム301と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図6は、本技術を適用した信号処理システム401の構成例を示している。信号処理システム401は、図3の信号処理システム201に対して機能拡張を行った信号処理システムである。なお、図中、図3の信号処理システム201並びに図4及び図5の信号処理システム301と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
信号処理システム401は、信号処理システム201と比較して、割込みECU411が追加されている点が異なる。割込みECU411は、転送部421、信号処理部422、端子423H、端子423L、端子424H、及び、端子424Lを備える。
信号処理システム401は、通信線231H、通信線231L、通信線451H、及び、通信線451Lにより構成されるCANネットワーク401A、並びに、通信線452H及び通信線452Lにより構成されるCANネットワーク401Bを備える。ECU211a、ECU211b、及び、割込みECU411は、CANネットワーク401Aを介して接続されている。ECU211c及び割込みECU411は、CANネットワーク401Bを介して接続されている。
具体的には、ECU211aの端子223Haは、通信線231Hを介して、ECU211bの端子223Hbに接続され、通信線451Hを介して、割込みECU411の端子423Hに接続されている。ECU211aの端子223Laは、通信線231Lを介して、ECU211bの端子223Lbに接続され、通信線451Lを介して、割込みECU411の端子423Lに接続されている。ECU211cの端子223Hcは、通信線452Hを介して、割込みECU411の端子424Hに接続されている。ECU211cの端子223Lcは、通信線452Lを介して、割込みECU411の端子424Lに接続されている。
また、通信線231H、通信線451H、及び、通信線452Hには差動信号のHI側の信号が流れ、通信線231L、通信線451L、及び、通信線452Lには差動信号のLO側の信号が流れる。
割込みECU411の転送部421は、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとの間の信号の転送を行う。また、転送部421は、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとの間を絶縁する。
具体的には、転送部421は、CANトランシーバ431a、CANトランシーバ431b、及び、スイッチ432を備える。CANトランシーバ431aは、端子423H及び端子423Lに接続されている。CANトランシーバ431bは、端子424H及び端子424Lに接続されている。CANトランシーバ431aの信号Rxの端子は、スイッチ432を介して、CANトランシーバ431bの信号Txの端子に接続されている。CANトランシーバ431aの信号Txの端子は、スイッチ432を介して、CANトランシーバ431bの信号Rxの端子に接続されている。
CANトランシーバ431aは、端子423H及び端子423Lを介してCANネットワーク401Aから入力される差動信号をシングルエンドの信号Rxに変換し、スイッチ432を介してCANトランシーバ431bに供給する。CANトランシーバ431aは、スイッチ432を介してCANトランシーバ431bから供給されるシングルエンドの信号Txを差動信号に変換し、端子423H及び端子423Lを介して、CANネットワーク401Aに出力する。
CANトランシーバ431bは、端子424H及び端子424Lを介してCANネットワーク401Bから入力される差動信号をシングルエンドの信号Rxに変換し、スイッチ432を介してCANトランシーバ431aに供給する。CANトランシーバ431bは、スイッチ432を介してCANトランシーバ431aから供給されるシングルエンドの信号Txを差動信号に変換し、端子424H及び端子424Lを介して、CANネットワーク401Bに出力する。
また、CANトランシーバ431a及びCANトランシーバ431bにより、CANネットワーク401A(ECU211a及びECU211b)と、CANネットワーク401B(ECU211c)との間が絶縁される。
スイッチ432は、接点の状態を切り替えることにより、CANトランシーバ431aとCANトランシーバ431bとの間の接続及び切断を行う。
信号処理部422は、図3の割込みECU311と同様の機能を備える。また、信号処理部422は、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとの間を絶縁する。
具体的には、信号処理部422は、割込みECU311にスイッチ441及びスイッチ442が追加された構成を備える。
CANトランシーバ321aは、端子423H及び端子423Lに接続されるとともに、スイッチ441を介して、マイクロコントローラ322に接続されている。また、CANトランシーバ321aにより、CANネットワーク401A(ECU211a及びECU211b)と、マイクロコントローラ322との間が絶縁される。
CANトランシーバ321bは、端子424H及び端子424Lに接続されるとともに、スイッチ442を介して、マイクロコントローラ322に接続されている。また、CANトランシーバ321bにより、CANネットワーク401B(ECU211c)と、マイクロコントローラ322との間が絶縁される。
スイッチ441は、接点の状態を切り替えることにより、CANトランシーバ321aとマイクロコントローラ322との間の接続及び切断を行う。スイッチ442は、接点の状態を切り替えることにより、CANトランシーバ321bとマイクロコントローラ322との間の接続及び切断を行う。そして、スイッチ441及びスイッチ442が開閉することにより、信号処理部422が、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとの間に挿脱される。
なお、以下、図6に示されるように、割込みECU411のスイッチ432が閉じ、スイッチ441及びスイッチ442が開いている状態をノーマルモードと称する。
ノーマルモードの場合、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bが、割込みECU411の転送部421を介して接続される。すなわち、ECU211a及びECU211bとECU211cとが、割込みECU411の転送部421を介して接続される。
そして、CANネットワーク401Aの差動信号が、転送部421を介してCANネットワーク401Bにそのまま転送される。また、CANネットワーク401Bの差動信号が、転送部421を介してCANネットワーク401Aにそのまま転送される。
例えば、CANネットワーク401Aの差動信号、及び、CANネットワーク401Bの差動信号のうち一方がドミナントの場合、他方の差動信号がドミナントになる。
例えば、CANネットワーク401Aの差動信号がドミナントの場合、CANトランシーバ431aから出力される信号RxがLOレベル(ドミナント)になる。その結果、CANトランシーバ431bに入力される信号TxがLOレベル(ドミナント)になり、CANトランシーバ431bからCANネットワーク401Bに出力される差動信号がドミナントになる。
例えば、CANネットワーク401Bの差動信号がドミナントの場合、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがLOレベル(ドミナント)になる。その結果、CANトランシーバ431aに入力される信号TxがLOレベル(ドミナント)になり、CANトランシーバ431aからCANネットワーク401Aに出力される差動信号がドミナントになる。
一方、CANネットワーク401Aの差動信号、及び、CANネットワーク401Bの差動信号の両方がドミナント又はリセッシブで一致する場合、そのままの状態が継続される。
例えば、CANネットワーク401Aの差動信号、及び、CANネットワーク401Bの差動信号がドミナントの場合、CANトランシーバ431aから出力される信号Rx、及び、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがLOレベル(ドミナント)になる。その結果、CANトランシーバ431aに入力される信号Tx、及び、CANトランシーバ431bに入力される信号TxがLOレベル(ドミナント)になり、CANトランシーバ431bからCANネットワーク401Bに出力される差動信号、及び、CANトランシーバ431aからCANネットワーク401Aに出力される差動信号がドミナントになる。
また、CANネットワーク401Aの差動信号、及び、CANネットワーク401Bの差動信号がリセッシブの場合、CANトランシーバ431aから出力される信号Rx、及び、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがHIレベル(リセッシブ)になる。その結果、CANトランシーバ431aに入力される信号Tx、及び、CANトランシーバ431bに入力される信号RxがHIレベル(リセッシブ)になり、CANトランシーバ431bからCANネットワーク401Bに出力される差動信号、及び、CANトランシーバ431aからCANネットワーク401Aに出力される差動信号がリセッシブになる。
一方、以下、図7に示されるように、割込みECU411のスイッチ432が開き、スイッチ441及びスイッチ442が閉じている状態を拡張モードと称する。
拡張モードの場合、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bが、割込みECU411の信号処理部422を介して接続される。すなわち、ECU211a及びECU211bとECU211cとが、割込みECU411の信号処理部422を介して接続される。
そして、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとの間で送受信される信号が、必要に応じて信号処理部422により変更される。
例えば、CANネットワーク401Aの差動信号がドミナントの場合、CANトランシーバ321aから出力される信号RxがLOレベル(ドミナント)になり、マイクロコントローラ322に入力される。
これに対して、マイクロコントローラ322が、信号Rxを変更せずにLOレベルのまま出力した場合、CANトランシーバ321bに入力される信号TxがLOレベル(ドミナント)になり、CANトランシーバ321bからCANネットワーク401Bに出力される差動信号がドミナントになる。すなわち、CANネットワーク401Aの差動信号が、そのままCANネットワーク401Bに転送される。
一方、マイクロコントローラ322が、信号RxをHIレベル(リセッシブ)に変更して出力した場合、CANトランシーバ321bに入力される信号TxがHIレベルになり、CANトランシーバ321bからCANネットワーク401Bに出力される差動信号がリセッシブになる。すなわち、CANネットワーク401Aの差動信号が変更されて、CANネットワーク401Bに出力される。
また、例えば、CANネットワーク401Aの差動信号がリセッシブの場合、CANトランシーバ321aから出力される信号RxがHIレベル(リセッシブ)になり、マイクロコントローラ322に入力される。
これに対して、マイクロコントローラ322が、信号Rxを変更せずにHIレベルのまま出力した場合、CANトランシーバ321bに入力される信号TxがHIレベルになり、CANトランシーバ321bからCANネットワーク401Bに出力される差動信号がリセッシブになる。すなわち、CANネットワーク401Aの差動信号が、そのままCANネットワーク401Bに転送される。
一方、マイクロコントローラ322が、信号RxをLOレベル(ドミナント)に変更して出力した場合、CANトランシーバ321bに入力される信号TxがLOレベルになり、CANトランシーバ321bからCANネットワーク401Bに出力される差動信号がドミナントになる。すなわち、CANネットワーク401Aの差動信号が変更されて、CANネットワーク401Bに出力される。
以上は、CANネットワーク401Bの差動信号を、信号処理部422を介してCANネットワーク401Aに送信する場合も同様である。
このように、拡張モードの場合、信号処理部422は、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとの間で送受信される信号を、必要に応じて変更することが可能である。
ここで、ノーマルモードの場合、割込みECU411のCANトランシーバ431a及びCANトランシーバ431bにより、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとが絶縁される。また、拡張モードの場合、割込みECU411のCANトランシーバ321a及びCANトランシーバ321bにより、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとが絶縁される。従って、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとは、信号処理システム401の動作モードに関わらず、常に独立したネットワークとなる。
従って、CANネットワーク401AとCANネットワーク401Bとで、個別に終端抵抗を設ければよい。すなわち、CANネットワーク401A及びCANネットワーク401Bのそれぞれにおいて、最も長い通信線の両端に終端抵抗を設ければよい。
例えば、図6及び図7の例では、CANネットワーク401Aにおいて、通信線231H及び通信線231Lの両端に終端抵抗212及び終端抵抗213が設けられている。終端抵抗212は、ECU211aのCANトランシーバ221aと端子223Ha及び端子223Laとの間に設けられている。終端抵抗213は、ECU211bのCANトランシーバ221bと端子223Hb及び端子223Lbとの間に設けられている。これにより、CANネットワーク401Aのインピーダンスの整合性がとれ、通信が安定する。
また、CANネットワーク401Bにおいて、通信線452H及び通信線452Lの両端に終端抵抗412及び終端抵抗413が設けられている。終端抵抗412は、割込みECU411のCANトランシーバ431aと端子424H及び端子424Lとの間に設けられている。終端抵抗413は、ECU211cのCANトランシーバ221cと端子223Hc及び端子223Lcとの間に設けられている。これにより、CANネットワーク401Bのインピーダンスの整合性がとれ、通信が安定する。
このように、信号処理システム401の動作モードに関わらず、CANネットワーク401A及びCANネットワーク401Bのインピーダンスの整合性がとれ、通信が安定するようになる。
<<4.ドミナントのコリジョンについて>>
しかしながら、図6及び図7の信号処理システム401では、ノーマルモード時にドミナントのコリジョンが発生するおそれがある。
しかしながら、図6及び図7の信号処理システム401では、ノーマルモード時にドミナントのコリジョンが発生するおそれがある。
図8は、割込みECU411の転送部421の構成を詳細に示した回路図である。
CANトランシーバ431aは、負論理のコンパレータ471a、p型のMOSFET472a、n型のMOSFET473a、ダイオード474a、ダイオード475a、端子476Ha、端子476La、端子477Ta、及び、端子477Raを備える。
コンパレータ471aの正側の入力端子は、MOSFET472aのドレイン、及び、端子476Haに接続され、負側の入力端子は、ダイオード475aのアノード、及び、端子476Laに接続され、出力端子は端子477Raに接続されている。
MOSFET472aのゲートは、MOSFET473aのゲート、及び、端子477Taに接続され、ソースは、ダイオード474aのカソードに接続されている。
MOSFET473aのドレインは、ダイオード475aのカソードに接続され、ソースは、グラウンドに接続されている。
ダイオード474aのアノードは、電源に接続されている。
CANトランシーバ431bの構成は、CANトランシーバ431bと同様であり、その説明は省略する。なお、CANトランシーバ431bの各部の符号の末尾には、”b”の文字が付されている。
CANトランシーバ431aの端子476Haは、割込みECU411の端子423Hに接続され、端子476Laは、割込みECU411の端子423Lに接続されている。CANトランシーバ431aの端子477Taは、スイッチ432を介して、CANトランシーバ431bの端子477Rbに接続され、端子477Raは、スイッチ432を介して、CANトランシーバ431bの端子477Tbに接続されている。CANトランシーバ431bの端子476Hbは、割込みECU411の端子424Hに接続され、端子476Lbは、割込みECU411の端子424Lに接続されている。
<転送部421の動作例>
次に、図9のタイミングチャートを参照して、転送部421の動作例について説明する。図9は、CANトランシーバ431aの信号HI、信号LO、信号Rx、及び、信号Tx、並びに、CANトランシーバ431bの信号Tx、信号Rx、信号HI、信号LO、及び、信号Rxのタイミングチャートを示している。
次に、図9のタイミングチャートを参照して、転送部421の動作例について説明する。図9は、CANトランシーバ431aの信号HI、信号LO、信号Rx、及び、信号Tx、並びに、CANトランシーバ431bの信号Tx、信号Rx、信号HI、信号LO、及び、信号Rxのタイミングチャートを示している。
まず、転送部421の理想的な動作について説明する。
時刻t1において、CANネットワーク401Aの差動信号がドミナントになった場合、CANトランシーバ431aに入力される信号HIがHIレベル、信号LOがLOレベルになる。これにより、CANトランシーバ431aのコンパレータ471aの入力信号に電圧差が生じる。
時刻t2において、コンパレータ471aの出力信号がLOレベルになる。これにより、CANトランシーバ431aから出力される信号RxがLOレベルになる。
時刻t3において、CANトランシーバ431bに入力される信号TxがLOレベルになる。
時刻t4において、MOSFET472b及びMOSFET473bのゲート信号がLOレベルになり、MOSFET472b及びMOSFET473bがオンする。これにより、CANトランシーバ431bから出力される信号HIがHIレベルになり、CANトランシーバ431bから出力される信号LOがLOレベルになる。その結果、CANトランシーバ431bからドミナントの差動信号がCANネットワーク401Bに出力される。また、CANトランシーバ431bのコンパレータ471bの入力信号に電圧差が生じる。
時刻t5において、コンパレータ471bの出力信号がLOレベルになる。これにより、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがLOレベルになる。
時刻t6において、CANトランシーバ431aに入力される信号TxがLOレベルになる。
時刻t7において、MOSFET472a及びMOSFET473aのゲート信号がLOレベルになり、MOSFET472a及びMOSFET473aがオンする。これにより、CANトランシーバ431aから出力される信号HIがHIレベルになり、CANトランシーバ431aから出力される信号LOがLOレベルになる。その結果、CANトランシーバ431aからドミナントの差動信号がCANネットワーク401Aに出力される。
時刻t8において、CANネットワーク401Aの差動信号がリセッシブになった場合、CANトランシーバ431aに入力される信号HI及び信号LOが中間レベル(2.5V)になる。これにより、CANトランシーバ431aのコンパレータ471aの入力信号の電圧差がなくなる。
時刻t9において、コンパレータ471aの出力信号がHIレベルになる。これにより、CANトランシーバ431aから出力される信号RxがHIレベルになる。
時刻t10において、CANトランシーバ431bに入力される信号TxがHIレベルになる。
時刻t11において、MOSFET472a及びMOSFET473aのゲート信号がHIレベルになり、MOSFET472b及びMOSFET473bがオフする。これにより、CANトランシーバ431bから出力される信号HI及び信号LOが中間レベルになる。その結果、CANトランシーバ431bからリセッシブの差動信号がCANネットワーク401Bに出力される。また、CANトランシーバ431bのコンパレータ471bの入力信号の電圧差がなくなる。
時刻t12において、コンパレータ471bの出力信号がHIレベルになる。これにより、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがHIレベルになる。
時刻t13において、CANトランシーバ431aに入力される信号TxがHIレベルになる。
時刻t14においてMOSFET472a及びMOSFET473aのゲート信号がHIレベルになり、MOSFET472a及びMOSFET473aがオフする。これにより、CANトランシーバ431aから出力される信号HI及び信号LOが中間レベルになる。その結果、CANトランシーバ431aからリセッシブの差動信号がCANネットワーク401Aに出力される。
ここで、コンパレータ471aの応答性能により、時刻t1と時刻t2との間に時間差が生じる。すなわち、コンパレータ471aにドミナントの差動信号が入力されてから、出力信号がLOレベルになるまでの間に遅延が生じる。また、コンパレータ471bの応答性能により、時刻t4と時刻t5との間に時間差が生じる。すなわち、コンパレータ471bにドミナントの差動信号が入力されてから、出力信号がLOレベルになるまでの間に遅延が生じる。
従って、時刻t1において、CANトランシーバ431aにドミナントの差動信号が入力されてから、時刻t7において、CANトランシーバ431aからドミナントの差動信号が出力されるまでの間に時間差が生じる。
これにより、時刻t8において、CANネットワーク401Aの差動信号をドミナントからリセッシブに変更しようとしても、CANトランシーバ431aからドミナントの差動信号が継続的に出力される。その結果、CANネットワーク401Aの差動信号がドミナントのままとなる。
これが繰り返されることにより、CANネットワーク401Aの差動信号及びCANネットワーク401Bの差動信号が、ドミナントの状態から変更されなくなる。すなわち、ドミナントのコリジョンが発生し、通信異常が発生する。
<<5.第2の実施の形態>>
次に、図10乃至図12を参照して、本技術の第2の実施の形態について説明する。
次に、図10乃至図12を参照して、本技術の第2の実施の形態について説明する。
この第2の実施の形態は、図8及び図9を参照して上述したドミナントのコリジョンの発生を抑制するものである。
<転送部501の構成例>
図10は、図8の転送部421の代わりに割込みECU411に用いられる転送部501の構成例を示している。なお、図中、図8の転送部421と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図10は、図8の転送部421の代わりに割込みECU411に用いられる転送部501の構成例を示している。なお、図中、図8の転送部421と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
転送部501は、転送部421と比較して、トライステートバッファ511a、トライステートバッファ511b、抵抗512a乃至抵抗513b、ダイオード514a、ダイオード514b、コンデンサ515a、及び、コンデンサ515bが追加され、スイッチ432が削除されている点が異なる。トライステートバッファ511a及びトライステートバッファ511bが、CANトランシーバ431aとCANトランシーバ431bとの間を接続及び切断するスイッチ432の機能を備えている。
トライステートバッファ511aの入力端子は、CANトランシーバ431aの端子477Raに接続されている。トライステートバッファ511aの出力端子は、ダイオード514aのカソードに接続され、CANトランシーバ431bの端子477Tbに接続され、抵抗512aを介して電源に接続され、抵抗513aを介して、トライステートバッファ511bの制御端子及びダイオード514aのアノードに接続され、抵抗513a及びコンデンサ515aを介して、グラウンドに接続されている。トライステートバッファ511aの制御端子は、ダイオード514bのアノードに接続され、抵抗513bを介して、トライステートバッファ511bの出力端子に接続され、コンデンサ515bを介して、グラウンドに接続されている。
トライステートバッファ511bの入力端子は、CANトランシーバ431bの端子477Rbに接続されている。トライステートバッファ511bの出力端子は、ダイオード514bのカソードに接続され、CANトランシーバ431aの端子477Taに接続され、抵抗512bを介して電源に接続されている。
トライステートバッファ511aの制御端子には、コンデンサ515bにより規定される電圧が印加される。また、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがHIレベルになり、トライステートバッファ511bの出力信号がHIレベルになると、コンデンサ515bが抵抗513bを介して充電される。その結果、トライステートバッファ511aの制御端子に入力される制御信号がOutput Enableレベルになり、トライステートバッファ511aからの信号の出力が許可される。すなわち、CANトランシーバ431aからCANトランシーバ431bへのシングルエンドの信号Rxの出力が許可される。
一方、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがLOレベルになり、トライステートバッファ511bの出力信号がLOレベルになると、コンデンサ515bに蓄積されている電荷が、ダイオード514bを介して放電される。その結果、トライステートバッファ511aの制御端子に入力される制御信号がOutput Disenableレベルになり、トライステートバッファ511aからの信号の出力が禁止される。すなわち、CANトランシーバ431aからCANトランシーバ431bへのシングルエンドの信号Rxの出力が禁止される。
同様に、トライステートバッファ511bの制御端子には、コンデンサ515aにより規定される電圧が印加される。また、CANトランシーバ431aから出力される信号RxがHIレベルになり、トライステートバッファ511aの出力信号がHIレベルになると、コンデンサ515aが抵抗513aを介して充電される。その結果、トライステートバッファ511bの制御端子に入力される制御信号がOutput Enableレベルになり、トライステートバッファ511bからの信号の出力が許可される。すなわち、CANトランシーバ431bからCANトランシーバ431aへのシングルエンドの信号Rxの出力が許可される。
一方、CANトランシーバ431aから出力される信号RxがLOレベルになり、トライステートバッファ511aの出力信号がLOレベルになると、コンデンサ515aに蓄積されている電荷が、ダイオード514aを介して放電される。その結果、トライステートバッファ511bの制御端子に入力される制御信号がOutput Disenableレベルになり、トライステートバッファ511bからの信号の出力が禁止される。すなわち、CANトランシーバ431bからCANトランシーバ431aへのシングルエンドの信号Rxの出力が禁止される。
図11は、転送部501のトライステートバッファ511a及びトライステートバッファ511bを等価回路により表した回路図である。
トライステートバッファ511aは、pnp型のトランジスタ521a、P型のMOSFET522a、P型のMOSFET523a、及び、抵抗524a乃至抵抗527aにより構成される。
トランジスタ521aのベースは、抵抗524aを介して電源に接続され、抵抗525aを介して、CANトランシーバ431aの端子477Raに接続されている。トランジスタ521aのコレクタは、MOSFET522aのゲートに接続され、抵抗526bを介してグラウンドに接続されている。トランジスタ521aのエミッタは、電源に接続されている。
MOSFET522aのドレインは、ダイオード514aのカソードに接続され、ソースは、MOSFET523aのドレインに接続されている。
MOSFET523aのゲートは、抵抗527aを介して電源に接続され、ダイオード514bのアノードに接続されている。MOSFET523aのソースは、グラウンドに接続されている。
トライステートバッファ511bは、pnp型のトランジスタ521b、P型のMOSFET522b、P型のMOSFET523b、及び、抵抗524b乃至抵抗524bにより構成される。
トランジスタ521bのベースは、抵抗524bを介して電源に接続され、抵抗525bを介して、CANトランシーバ431bの端子477Rbに接続されている。トランジスタ521bのコレクタは、MOSFET522bのゲートに接続され、抵抗526aを介して、グラウンドに接続されている。トランジスタ521bのエミッタは、電源に接続されている。
MOSFET522bのドレインは、ダイオード514bのカソードに接続され、ソースは、MOSFET523bのドレインに接続されている。
MOSFET523bのゲートは、抵抗527bを介して電源に接続され、ダイオード514aのアノードに接続されている。MOSFET523bのソースは、グラウンドに接続されている。
<転送部501の動作例>
次に、図12のタイミングチャートを参照して、転送部501の動作例について説明する。図12は、CANトランシーバ431aの信号HI、信号LO、信号Rx、及び、信号Tx、トライステートバッファ511bの制御信号、トライステートバッファ511aの制御信号、並びに、CANトランシーバ431bの信号Tx、信号Rx、信号HI、信号LO、及び、信号Rxのタイミングチャートを示している。
次に、図12のタイミングチャートを参照して、転送部501の動作例について説明する。図12は、CANトランシーバ431aの信号HI、信号LO、信号Rx、及び、信号Tx、トライステートバッファ511bの制御信号、トライステートバッファ511aの制御信号、並びに、CANトランシーバ431bの信号Tx、信号Rx、信号HI、信号LO、及び、信号Rxのタイミングチャートを示している。
時刻t51において、CANネットワーク401Aの差動信号がドミナントになった場合、CANトランシーバ431aに入力される信号HIがHIレベル、信号LOがLOレベルになる。これにより、CANトランシーバ431aのコンパレータ471aの入力信号に電圧差が生じる。
時刻t52において、コンパレータ471aの出力信号がLOレベルになる。これにより、CANトランシーバ431aから出力される信号RxがLOレベルになる。
時刻t53において、トライステートバッファ511aの出力信号がLOレベルになる。これにより、コンデンサ515aに蓄積されている電荷が、ダイオード514aを介して瞬時に放電され、トライステートバッファ511bの制御信号が、Output Disableレベルになる。その結果、トライステートバッファ511bがハイインピーダンスになり、トライステートバッファ511bの出力が禁止される。
時刻t54において、CANトランシーバ431bに入力される信号TxがLOレベルになる。
時刻t55において、MOSFET472b及びMOSFET473bのゲート信号がLOレベルになり、MOSFET472b及びMOSFET473bがオンする。これにより、CANトランシーバ431bから出力される信号HIがHIレベルになり、CANトランシーバ431bから出力される信号LOがLOレベルになる。その結果、CANトランシーバ431bからドミナントの差動信号がCANネットワーク401Bに出力される。また、CANトランシーバ431bのコンパレータ471bの入力信号に電圧差が生じる。
時刻t56において、コンパレータ471bの出力信号がLOレベルになる。これにより、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがLOレベルになる。
ここで、トライステートバッファ511bの出力が無効化されているため、CANトランシーバ431aに入力される信号Txの状態は、HIレベルのまま保持される。すなわち、トライステートバッファ511bにより、CANトランシーバ431aに入力される信号Txがリセッシブに保持される。これにより、CANネットワーク401Bの差分信号のドミナントが、CANネットワーク401Aに伝播されることが防止される。
従って、MOSFET472a及びMOSFET473aのゲート信号がHIレベルままとなり、MOSFET472a及びMOSFET473aがオフしたままとなる。その結果、CANトランシーバ431aの信号HI及び信号LOが中間レベルのままとなり、CANトランシーバ431aからリセッシブの差動信号がCANネットワーク401Aに出力される。
時刻t57において、CANネットワーク401Aの差動信号がリセッシブになった場合、CANトランシーバ431aに入力される信号HI及び信号LOが中間レベルになる。これにより、CANトランシーバ431aのコンパレータ471aの入力信号の電圧差がなくなる。
時刻t58において、コンパレータ471aの出力信号がHIレベルになる。これにより、CANトランシーバ431aから出力される信号RxがHIレベルになる。
時刻t59において、トライステートバッファ511aの出力信号がHIレベルになる。
ここで、抵抗513aを介して、コンデンサ515aに電流が流れ、コンデンサ515aに電荷が蓄積される。しかし、コンデンサ515aの充電に時間を要するため、コンデンサ515aの電圧により規定されるトライステートバッファ511bの制御信号は、すぐにOutput Enableレベルにならずに、徐々に上昇し、時刻t63において、Output Enableレベルになる。従って、時刻t63まで、トライステートバッファ511bの出力が禁止されたままとる。
時刻t60において、CANトランシーバ431bに入力される信号TxがHIレベルになる。
時刻t61において、MOSFET472b及びMOSFET473bのゲート信号がHIレベルになり、MOSFET472b及びMOSFET473bがオフする。これにより、CANトランシーバ431bの信号HI及び信号LOが中間レベルになる。その結果、CANトランシーバ431bからリセッシブの差動信号がCANネットワーク401Bに出力される。これにより、CANトランシーバ431bのコンパレータ471bの入力信号の電圧差がなくなる。
時刻t62において、コンパレータ471bの出力信号がHIレベルになる。これにより、CANトランシーバ431bから出力される信号RxがHIレベルになる。
ここで、トライステートバッファ511bの出力が無効化されているため、CANトランシーバ431aに入力される信号Txの状態は、HIレベルのまま保持される。すなわち、トライステートバッファ511bにより、CANトランシーバ431aに入力される信号Txがリセッシブに保持される。
従って、MOSFET472a及びMOSFET473aのゲート信号がHIレベルままとなり、MOSFET472a及びMOSFET473aがオフしたままとなる。これにより、CANトランシーバ431bの信号HI及び信号LOが中間レベルのままとなり、CANトランシーバ431aからリセッシブの差動信号がCANネットワーク401Aに出力される。
従って、CANネットワーク401Aの差動信号がリセッシブの状態が保持される。
このように、ドミナントのコリジョンの発生が防止され、信号処理システム401が正常に動作するようになる。
<<6.変形例>>
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
例えば、信号処理システム401におけるECUの数や種類は、任意に変更することが可能である。
また、割込みECU411の信号処理部422が実行する信号処理の内容は、任意に変更することが可能である。
さらに、例えば、信号処理部422のスイッチ441及びスイッチ442のうち一方を削除することも可能である。
また、以上の説明では、ECUの内部に終端抵抗を設ける例を示したが、ECUの外部、例えば、ECUの外部端子等に接続するようにしてもよい。
さらに、本技術は、車両11以外のCANネットワークを備える移動装置に適用することができる。
<<7.その他>>
本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
<構成の組み合わせ例>
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
CAN(Controller Area Network)に準拠した第1のネットワークとCANに準拠した第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う第1の信号処理部と
を備える信号処理装置。
(2)
前記転送部は、
第1のスイッチと、
前記第1のネットワークと前記第1のスイッチとの間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第1の変換部と、
前記第2のネットワークと前記第1のスイッチとの間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第2の変換部と
を備える前記(1)に記載の信号処理装置。
(3)
前記第1の変換部は、前記第1のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の変換部に出力し、前記第2の変換部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第1のネットワークに出力し、
前記第2の変換部は、前記第2のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第1の変換部に出力し、前記第1の変換部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第2のネットワークに出力する
前記(2)に記載の信号処理装置。
(4)
前記第1のネットワークの差動信号がドミナントである場合、前記第1の変換部に入力されるシングルエンド信号をリセッシブに保持する第1の保持部と、
前記第2のネットワークの差動信号がドミナントである場合、前記第2の変換部に入力されるシングルエンド信号をリセッシブに保持する第2の保持部と
をさらに備える前記(3)に記載の信号処理装置。
(5)
前記第1の保持部は、第1のトライステートバッファを備え、
前記第2の保持部は、第2のトライステートバッファを備える
前記(4)に記載の信号処理装置。
(6)
前記第1のトライステートバッファは、前記第1のネットワークの差動信号がリセッシブの場合、前記第2の変換部からのシングルエンド信号の前記第1の変換部への出力を許可し、前記第1のネットワークの差動信号がドミナントの場合、前記第2の変換部からのシングルエンド信号の前記第1の変換部への出力を禁止し、
前記第2のトライステートバッファは、前記第2のネットワークの差動信号がリセッシブの場合、前記第1の変換部からのシングルエンド信号の前記第2の変換部への出力を許可し、前記第2のネットワークの差動信号がドミナントの場合、前記第1の変換部からのシングルエンド信号の前記第2の変換部への出力を禁止する
前記(5)に記載の信号処理装置。
(7)
前記第1のトライステートバッファは、前記第1の変換部から出力されるシングルエンド信号により制御され、
前記第2のトライステートバッファは、前記第2の変換部から出力されるシングルエンド信号により制御される
前記(6)に記載の信号処理装置。
(8)
前記第1の変換部は、第1のCANトランシーバを備え、
前記第2の変換部は、第2のCANトランシーバを備える
前記(2)乃至(7)のいずれかに記載の信号処理装置。
(9)
前記第1の信号処理部は、
前記所定の信号処理を行う第2の信号処理部と、
前記第1のネットワークと前記第2の信号処理部との間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第3の変換部と、
前記第2のネットワークと前記第2の信号処理部との間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第4の変換部と、
前記第3の変換部と前記第2の信号処理部との間、及び、前記第4の変換部と前記第2の信号処理部との間のうち少なくとも1つに設けられているスイッチと
を備える前記(1)乃至(8)のいずれかに記載の信号処理装置。
(10)
前記第3の変換部は、前記第1のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の信号処理部に出力し、前記第2の信号処理部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第1のネットワークに出力し、
前記第4の変換部は、前記第2のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の信号処理部に出力し、前記第2の信号処理部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第2のネットワークに出力する
前記(9)に記載の信号処理装置。
(11)
前記第3の変換部は、第3のCANトランシーバを備え、
前記第4の変換部は、第4のCANトランシーバを備える
前記(9)又は(10)に記載の信号処理装置。
(12)
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端において第1の一対の終端抵抗が設けられ、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端において第2の一対の終端抵抗が設けられる
前記(1)乃至(11)のいずれかに記載の信号処理装置。
(13)
CANに準拠した第1のネットワークと、
CANに準拠した第2のネットワークと、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第1の一対の終端抵抗と、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第2の一対の終端抵抗と
を備える信号処理システム。
(14)
前記転送部及び前記信号処理部を備える第1の信号処理装置と、
第2の信号処理装置と、
前記第1のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置及び前記第2の信号処理装置と接続される第3の信号処理装置と、
前記第2のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置と接続される第4の信号処理装置と
をさらに備える前記(13)に記載の信号処理システム。
(15)
CANに準拠した第1のネットワークと、
CANに準拠した第2のネットワークと、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第1の一対の終端抵抗と、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第2の一対の終端抵抗と
を備える移動装置。
(16)
前記転送部及び前記信号処理部を備える第1の信号処理装置と、
第2の信号処理装置と、
前記第1のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置及び前記第2の信号処理装置と接続される第3の信号処理装置と、
前記第2のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置と接続される第4の信号処理装置と
をさらに備える前記(15)に記載の移動装置。
CAN(Controller Area Network)に準拠した第1のネットワークとCANに準拠した第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う第1の信号処理部と
を備える信号処理装置。
(2)
前記転送部は、
第1のスイッチと、
前記第1のネットワークと前記第1のスイッチとの間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第1の変換部と、
前記第2のネットワークと前記第1のスイッチとの間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第2の変換部と
を備える前記(1)に記載の信号処理装置。
(3)
前記第1の変換部は、前記第1のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の変換部に出力し、前記第2の変換部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第1のネットワークに出力し、
前記第2の変換部は、前記第2のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第1の変換部に出力し、前記第1の変換部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第2のネットワークに出力する
前記(2)に記載の信号処理装置。
(4)
前記第1のネットワークの差動信号がドミナントである場合、前記第1の変換部に入力されるシングルエンド信号をリセッシブに保持する第1の保持部と、
前記第2のネットワークの差動信号がドミナントである場合、前記第2の変換部に入力されるシングルエンド信号をリセッシブに保持する第2の保持部と
をさらに備える前記(3)に記載の信号処理装置。
(5)
前記第1の保持部は、第1のトライステートバッファを備え、
前記第2の保持部は、第2のトライステートバッファを備える
前記(4)に記載の信号処理装置。
(6)
前記第1のトライステートバッファは、前記第1のネットワークの差動信号がリセッシブの場合、前記第2の変換部からのシングルエンド信号の前記第1の変換部への出力を許可し、前記第1のネットワークの差動信号がドミナントの場合、前記第2の変換部からのシングルエンド信号の前記第1の変換部への出力を禁止し、
前記第2のトライステートバッファは、前記第2のネットワークの差動信号がリセッシブの場合、前記第1の変換部からのシングルエンド信号の前記第2の変換部への出力を許可し、前記第2のネットワークの差動信号がドミナントの場合、前記第1の変換部からのシングルエンド信号の前記第2の変換部への出力を禁止する
前記(5)に記載の信号処理装置。
(7)
前記第1のトライステートバッファは、前記第1の変換部から出力されるシングルエンド信号により制御され、
前記第2のトライステートバッファは、前記第2の変換部から出力されるシングルエンド信号により制御される
前記(6)に記載の信号処理装置。
(8)
前記第1の変換部は、第1のCANトランシーバを備え、
前記第2の変換部は、第2のCANトランシーバを備える
前記(2)乃至(7)のいずれかに記載の信号処理装置。
(9)
前記第1の信号処理部は、
前記所定の信号処理を行う第2の信号処理部と、
前記第1のネットワークと前記第2の信号処理部との間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第3の変換部と、
前記第2のネットワークと前記第2の信号処理部との間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第4の変換部と、
前記第3の変換部と前記第2の信号処理部との間、及び、前記第4の変換部と前記第2の信号処理部との間のうち少なくとも1つに設けられているスイッチと
を備える前記(1)乃至(8)のいずれかに記載の信号処理装置。
(10)
前記第3の変換部は、前記第1のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の信号処理部に出力し、前記第2の信号処理部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第1のネットワークに出力し、
前記第4の変換部は、前記第2のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の信号処理部に出力し、前記第2の信号処理部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第2のネットワークに出力する
前記(9)に記載の信号処理装置。
(11)
前記第3の変換部は、第3のCANトランシーバを備え、
前記第4の変換部は、第4のCANトランシーバを備える
前記(9)又は(10)に記載の信号処理装置。
(12)
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端において第1の一対の終端抵抗が設けられ、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端において第2の一対の終端抵抗が設けられる
前記(1)乃至(11)のいずれかに記載の信号処理装置。
(13)
CANに準拠した第1のネットワークと、
CANに準拠した第2のネットワークと、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第1の一対の終端抵抗と、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第2の一対の終端抵抗と
を備える信号処理システム。
(14)
前記転送部及び前記信号処理部を備える第1の信号処理装置と、
第2の信号処理装置と、
前記第1のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置及び前記第2の信号処理装置と接続される第3の信号処理装置と、
前記第2のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置と接続される第4の信号処理装置と
をさらに備える前記(13)に記載の信号処理システム。
(15)
CANに準拠した第1のネットワークと、
CANに準拠した第2のネットワークと、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第1の一対の終端抵抗と、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第2の一対の終端抵抗と
を備える移動装置。
(16)
前記転送部及び前記信号処理部を備える第1の信号処理装置と、
第2の信号処理装置と、
前記第1のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置及び前記第2の信号処理装置と接続される第3の信号処理装置と、
前記第2のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置と接続される第4の信号処理装置と
をさらに備える前記(15)に記載の移動装置。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
1 車両, 11 車両制御システム, 21 プロセッサ, 41 通信ネットワーク, 211a乃至211c ECU, 212,213 終端抵抗, 321a,321b CANトランシーバ, 322 マイクロコントローラ, 401 信号処理システム, 411 割込みECU, 412,413 終端抵抗, 421 転送部, 422 信号処理部, 431a,431b CANトランシーバ, 432 スイッチ, 441,442 スイッチ, 501 転送部, 511a,511b トライステートバッファ
Claims (16)
- CAN(Controller Area Network)に準拠した第1のネットワークとCANに準拠した第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う第1の信号処理部と
を備える信号処理装置。 - 前記転送部は、
第1のスイッチと、
前記第1のネットワークと前記第1のスイッチとの間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第1の変換部と、
前記第2のネットワークと前記第1のスイッチとの間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第2の変換部と
を備える請求項1に記載の信号処理装置。 - 前記第1の変換部は、前記第1のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の変換部に出力し、前記第2の変換部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第1のネットワークに出力し、
前記第2の変換部は、前記第2のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第1の変換部に出力し、前記第1の変換部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第2のネットワークに出力する
請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記第1のネットワークの差動信号がドミナントである場合、前記第1の変換部に入力されるシングルエンド信号をリセッシブに保持する第1の保持部と、
前記第2のネットワークの差動信号がドミナントである場合、前記第2の変換部に入力されるシングルエンド信号をリセッシブに保持する第2の保持部と
をさらに備える請求項3に記載の信号処理装置。 - 前記第1の保持部は、第1のトライステートバッファを備え、
前記第2の保持部は、第2のトライステートバッファを備える
請求項4に記載の信号処理装置。 - 前記第1のトライステートバッファは、前記第1のネットワークの差動信号がリセッシブの場合、前記第2の変換部からのシングルエンド信号の前記第1の変換部への出力を許可し、前記第1のネットワークの差動信号がドミナントの場合、前記第2の変換部からのシングルエンド信号の前記第1の変換部への出力を禁止し、
前記第2のトライステートバッファは、前記第2のネットワークの差動信号がリセッシブの場合、前記第1の変換部からのシングルエンド信号の前記第2の変換部への出力を許可し、前記第2のネットワークの差動信号がドミナントの場合、前記第1の変換部からのシングルエンド信号の前記第2の変換部への出力を禁止する
請求項5に記載の信号処理装置。 - 前記第1のトライステートバッファは、前記第1の変換部から出力されるシングルエンド信号により制御され、
前記第2のトライステートバッファは、前記第2の変換部から出力されるシングルエンド信号により制御される
請求項6に記載の信号処理装置。 - 前記第1の変換部は、第1のCANトランシーバを備え、
前記第2の変換部は、第2のCANトランシーバを備える
請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記第1の信号処理部は、
前記所定の信号処理を行う第2の信号処理部と、
前記第1のネットワークと前記第2の信号処理部との間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第3の変換部と、
前記第2のネットワークと前記第2の信号処理部との間に接続され、差動信号とシングルエンド信号との変換を行う第4の変換部と、
前記第3の変換部と前記第2の信号処理部との間、及び、前記第4の変換部と前記第2の信号処理部との間のうち少なくとも1つに設けられているスイッチと
を備える請求項1に記載の信号処理装置。 - 前記第3の変換部は、前記第1のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の信号処理部に出力し、前記第2の信号処理部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第1のネットワークに出力し、
前記第4の変換部は、前記第2のネットワークからの差動信号をシングルエンド信号に変換して、前記第2の信号処理部に出力し、前記第2の信号処理部からのシングルエンド信号を差動信号に変換して、前記第2のネットワークに出力する
請求項9に記載の信号処理装置。 - 前記第3の変換部は、第3のCANトランシーバを備え、
前記第4の変換部は、第4のCANトランシーバを備える
請求項9に記載の信号処理装置。 - 前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端において第1の一対の終端抵抗が設けられ、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端において第2の一対の終端抵抗が設けられる
請求項1に記載の信号処理装置。 - CANに準拠した第1のネットワークと、
CANに準拠した第2のネットワークと、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第1の一対の終端抵抗と、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第2の一対の終端抵抗と
を備える信号処理システム。 - 前記転送部及び前記信号処理部を備える第1の信号処理装置と、
第2の信号処理装置と、
前記第1のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置及び前記第2の信号処理装置と接続される第3の信号処理装置と、
前記第2のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置と接続される第4の信号処理装置と
をさらに備える請求項13に記載の信号処理システム。 - CANに準拠した第1のネットワークと、
CANに準拠した第2のネットワークと、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間の信号の転送を行う転送部と、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの接続及び切断を行うとともに、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続した状態において、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間を絶縁し、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間で伝送される信号のうちの少なくとも一部に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、
前記第1のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第1の一対の終端抵抗と、
前記第2のネットワーク内の最も長い通信線の両端に設けられる第2の一対の終端抵抗と
を備える移動装置。 - 前記転送部及び前記信号処理部を備える第1の信号処理装置と、
第2の信号処理装置と、
前記第1のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置及び前記第2の信号処理装置と接続される第3の信号処理装置と、
前記第2のネットワークを介して、前記第1の信号処理装置と接続される第4の信号処理装置と
をさらに備える請求項15に記載の移動装置。
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Family Applications (1)
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PCT/JP2020/041736 WO2021100518A1 (ja) | 2019-11-22 | 2020-11-09 | 信号処理装置、信号処理システム、及び、移動装置 |
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WO (1) | WO2021100518A1 (ja) |
Citations (2)
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US20080180226A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Schmidt Glen E | Intrinsically safe galvanically isolated barrier device and method thereof |
JP2010206651A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Toyota Motor Corp | 通信中継装置、通信中継方法、通信ネットワークおよび電子制御装置 |
-
2020
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Patent Citations (2)
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