JP5299261B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CANプロトコルによる通信を行う電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device that performs communication using a CAN protocol.
従来より、自動車には、車載機器を制御するために多数の電子制御装置(所謂ECU)が搭載されており、これら各電子制御装置は、制御データを共有したり車両を統合制御したりするために、通信バスを介して互いにデータ通信可能に接続されている。そして、そのデータ通信には、CAN(ドイツ、Robert Bosch社が提案した「Controller Area Network 」)プロトコルが代表的に用いられている。 Conventionally, automobiles have been equipped with a large number of electronic control devices (so-called ECUs) for controlling in-vehicle devices, and these electronic control devices share control data and perform integrated control of vehicles. Further, they are connected to each other via a communication bus so as to be able to perform data communication. For the data communication, a CAN ("Controller Area Network" proposed by Robert Bosch, Germany) protocol is typically used.
また、車両に搭載される電子制御装置の数は、車載機器の高機能化、安全性向上のために増加しつつあり、通信バスに接続される電子制御装置の数も増加しているが、通信バスへの電子制御装置の接続数が増えると、通信配線経路が長くなることから、通信品質を確保するための経路設計が複雑になり、また、通信品質を確保するのも難しくなる。 In addition, the number of electronic control devices mounted on the vehicle is increasing for higher functionality and safety improvement of in-vehicle devices, and the number of electronic control devices connected to the communication bus is also increasing. When the number of electronic control devices connected to the communication bus increases, the communication wiring route becomes longer, so that the route design for ensuring the communication quality becomes complicated, and it becomes difficult to ensure the communication quality.
このため、近年では、車両に搭載する電子制御装置の数を減らすために、従来複数の電子制御装置で実現されていた機能を、一つの電子制御装置に集約することが考えられている。 For this reason, in recent years, in order to reduce the number of electronic control devices mounted on a vehicle, it has been considered to consolidate functions that have been realized by a plurality of electronic control devices in one electronic control device.
ところで、一つの電子制御装置に各種機能を集約する場合、その機能の全てを実現可能なマイクロコンピュータ(マイコン)を新たに設計するようにすると、単に設計(詳しくはソフトウェアの開発)のコストがかかるだけでなく、マイコンの処理負荷が大幅に増大するため、マイコンを、従来のものよりも高速処理可能なものにて構成しなければならない。さらには、処理負荷の増大に伴いマイコンの消費電力が増加するので、放熱対策等の新たな対策も必要になる。 By the way, when various functions are integrated into one electronic control device, if a microcomputer that can realize all of the functions is newly designed, the cost of design (specifically, software development) is simply increased. In addition, since the processing load of the microcomputer is greatly increased, it is necessary to configure the microcomputer so that it can process at a higher speed than the conventional one. Furthermore, since the power consumption of the microcomputer increases as the processing load increases, new measures such as heat dissipation measures are also required.
このため、従来複数の電子制御装置で実現されていた機能を、一つの電子制御装置に集約する際には、多機能のマイコンを新たに設計するのではなく、従来電子制御装置毎に組み込まれた複数のマイコンを、一つの電子制御装置に組み込むようにするとよい。 For this reason, when integrating functions that have been realized by multiple electronic control units in the past into a single electronic control unit, a multi-function microcomputer is not newly designed, but is incorporated into each conventional electronic control unit. It is preferable to incorporate a plurality of microcomputers into one electronic control device.
一方、このように一つの電子制御装置に複数の既存のマイコンを組み込んだ場合、各マイコンは通信機能を有することから、この電子制御装置を、1系統の通信ラインで通信バスに接続できるようにする必要がある。 On the other hand, when a plurality of existing microcomputers are incorporated into one electronic control device in this way, each microcomputer has a communication function, so that this electronic control device can be connected to a communication bus through a single communication line. There is a need to.
そして、このためには、通信バスを介して他の電子制御装置(外部装置)との間で制御データ(制御信号)を送受信する信号変換回路(トランシーバ)を複数のマイコン間で共用できるようにすればよく、そのためには、トランシーバによって通信バスから取り込んだ伝送信号を各マイコンに分配するとよい(例えば、特許文献1参照)。 For this purpose, a signal conversion circuit (transceiver) that transmits and receives control data (control signals) to and from other electronic control devices (external devices) via a communication bus can be shared among a plurality of microcomputers. For this purpose, the transmission signal taken from the communication bus by the transceiver may be distributed to each microcomputer (for example, see Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の電子制御装置では、複数のマイコン(詳しくはコントローラ)のそれぞれが通信バスを介して制御データを送受信可能に配線されているため、同じ電子制御装置内のあるマイコンAの送信データを別のマイコンBが通信バスを介して正常に受信できた場合、その確認応答がマイコンBから通信バスを介してマイコンAに送信されてしまうという問題があった(図7参照)。
However, in the electronic control device described in
具体的に言うと、CANプロトコルでは、受信ノードが上記の確認応答として、通信バスの優勢レベル(ドミナント)をACK(Acknowledgement)スロットのタイミングで送信ノードに送信するように規定されている。また、このACKスロットは、1ビット長の使用に限定されているため、通信バス上の全ての受信ノードが正常に受信できたかどうかの判断には使用できず、あくまでも、正常に受信できた受信ノードが存在するかどうかの判断材料にしかならない。 Specifically, the CAN protocol stipulates that the receiving node transmits the dominant level (dominant) of the communication bus to the transmitting node at the timing of an ACK (Acknowledgement) slot as the above-described acknowledgment. In addition, since this ACK slot is limited to the use of 1 bit length, it cannot be used to determine whether or not all receiving nodes on the communication bus have received normally, and reception that has been successfully received is only possible. It can only be used to determine whether a node exists.
このため、上記のように同じ電子制御装置内でACKスロットの送受信が行われてしまうと、送信ノードが通信バス上の外部装置から確認応答を受け取る機会を逸してしまうことになり、ACKスロットを、送信データを正常に受信できた外部装置が存在するかどうかの判断材料として用いることができないという問題があった。 For this reason, if transmission / reception of an ACK slot is performed within the same electronic control unit as described above, the transmission node will miss the opportunity to receive an acknowledgment from an external device on the communication bus, and There is a problem that it cannot be used as a material for determining whether or not there is an external device that can normally receive transmission data.
そこで、上記のマイコンAを、通信バスを介して外部装置に制御データを送信する唯一の主制御マイコンとして、上記のマイコンBを、受信用マイコンとしてそれぞれ用いると共に、受信用マイコン側のコントローラの送信用端子を開放することにより、同じ電子制御装置内におけるACKスロットの送受信を禁止することが考えられる(図8参照)。 Therefore, the microcomputer A is used as the only main control microcomputer that transmits control data to the external device via the communication bus, and the microcomputer B is used as the receiving microcomputer. It may be possible to prohibit transmission / reception of an ACK slot in the same electronic control device by opening the trusted terminal (see FIG. 8).
しかし、このように構成された電子制御装置(以下、ACK対応ECUという)では、受信用マイコン側のコントローラの送信用端子が開放されていることによって、このコントローラが、受信エラーを検出した場合に、6ビット長のドミナントからなるエラーフラグを送信するエラー処理を繰り返してしまうという問題がある。 However, in the electronic control device configured as described above (hereinafter referred to as ACK-compatible ECU), when the transmission terminal of the controller on the reception microcomputer side is opened, this controller detects a reception error. There is a problem that error processing for transmitting an error flag composed of a dominant of 6 bits is repeated.
つまり、受信用マイコン側のコントローラは、自身のエラー処理によるエラーフラグが通信バス上に反映されないため、通信バスから受信用端子を介して検出する制御データにリセッシブ(通信バス上の劣勢レベル)が含まれていると、その制御データとエラーフラグとの整合がとれなくなり、これにより送信エラーを検出して、再びエラー処理を開始してしまうのである(図9参照)。 In other words, the controller on the receiving microcomputer side does not reflect the error flag due to its own error processing on the communication bus, so the control data detected from the communication bus via the receiving terminal has a recessive (inferior level on the communication bus). If it is included, the control data and the error flag cannot be matched, thereby detecting a transmission error and starting error processing again (see FIG. 9).
その結果、従来のACK対応ECUでは、受信用マイコン側のコントローラが、エラー処理を繰り返すことにより、通信バス上の制御信号をこのマイコン内のCPUに受け渡す受信処理に復帰できず、外部装置からの制御データを受信できない期間が増大してしまう可能性があるという問題があった。 As a result, in the conventional ACK-compatible ECU, the controller on the receiving microcomputer side cannot return to the receiving process of transferring the control signal on the communication bus to the CPU in the microcomputer by repeating the error process, and from the external device There is a problem that the period during which the control data cannot be received may increase.
本発明は、上記問題点を解決するために、ACKスロットの送受信が自装置内のコントローラ間で行われることを防止すると共に、受信用コントローラが受信エラーを検出しても受信処理に早急に復帰することが可能な技術を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention prevents the transmission / reception of ACK slots from being performed between the controllers in its own device, and quickly returns to the reception process even if the reception controller detects a reception error. It aims at providing the technology which can be done.
上記目的を達成するためになされた第1発明である請求項1に記載の電子制御装置は、CANプロトコルによる通信を行うための送信用端子および受信用端子が設けられたコントローラを有する複数のマイコンを備え、これら複数のマイコンのうち、一つ(唯一)のマイコンを、外部の通信バスを介して他の電子制御装置に制御データを送信する主制御マイコン、該主制御マイコン以外の一ないし複数のマイコンを、受信用マイコンとして用いるように構成されている。
The electronic control device according to
また、本発明の電子制御装置は、主制御マイコンのコントローラの送信用端子から出力される制御信号を通信バスに送信するドライバと、その通信バスに流れる伝送信号を複数のマイコンが有する各コントローラに供給するレシーバとを有する一つのトランシーバを備えている。 In addition, the electronic control device of the present invention provides a driver for transmitting a control signal output from the transmission terminal of the controller of the main control microcomputer to the communication bus, and a transmission signal flowing through the communication bus to each controller included in the plurality of microcomputers. A transceiver having a receiving receiver.
ここで、本発明の電子制御装置において、信号合成手段が、レシーバから供給される伝送信号と、受信用マイコン側のコントローラの送信用端子から出力される送信信号とを、通信バスの優勢レベルに対応した信号レベルが優先レベルとなるように合成し、その合成した信号(合成信号)を当該受信用マイコンのコントローラの受信用端子に供給する。 Here, in the electronic control device of the present invention, the signal synthesis means sets the transmission signal supplied from the receiver and the transmission signal output from the transmission terminal of the controller on the receiving microcomputer side to the dominant level of the communication bus. The corresponding signal levels are combined so as to become the priority level, and the combined signal (synthesized signal) is supplied to the receiving terminal of the controller of the receiving microcomputer.
このように構成された電子制御装置では、受信用マイコンのコントローラの送信用端子から出力される送信信号が、信号合成手段を介して合成された後、当該受信用マイコンのコントローラの受信用端子に入力されるため、受信用マイコンのコントローラが、送信信号としてACKスロットを出力しても、そのコントローラ自身に入力され、電子制御装置内の他のマイコンにそのACKスロットが入力されない。 In the electronic control device configured as described above, after the transmission signal output from the transmission terminal of the controller of the receiving microcomputer is synthesized through the signal synthesizing means, the signal is sent to the receiving terminal of the controller of the receiving microcomputer. Therefore, even if the controller of the receiving microcomputer outputs an ACK slot as a transmission signal, it is input to the controller itself, and the ACK slot is not input to other microcomputers in the electronic control unit.
なお、複数のマイコンが有する各コントローラは、CANプロトコルに従って通信を行う既存の構成を有するため、他の電子制御装置(外部装置)に制御データを送信する期間を除いては、通信バスの非優勢レベル(劣勢レベル)に対応した信号レベルを送信信号として、自コントローラの送信用端子から出力する。 In addition, since each controller which a some microcomputer has has the existing structure which communicates according to CAN protocol, except for the period which transmits control data to another electronic control unit (external device), non-dominance of a communication bus A signal level corresponding to the level (inferior level) is output as a transmission signal from the transmission terminal of the own controller.
これにより、受信用マイコンのコントローラは、レシーバから供給される伝送信号が、劣勢レベル(リセッシブ)を示す場合には、合成信号として非優先レベルに対応する信号を受信し、優勢レベル(ドミナント)を示す場合には合成信号として優先レベルに対応するドミナントを受信するため、外部装置から通信バスを介して制御データを正しく受信することができる。 As a result, when the transmission signal supplied from the receiver indicates an inferior level (recessive), the receiving microcomputer controller receives a signal corresponding to the non-priority level as a composite signal and sets the dominant level (dominant). In the case shown, since the dominant corresponding to the priority level is received as the synthesized signal, the control data can be correctly received from the external device via the communication bus.
また、受信用マイコンのコントローラは、例えば一時的なノイズを起因とする受信エラーを検出した場合などに、6ビット長のドミナントからなるエラーフラグを、自コントローラの送信用端子から出力する時にも、合成信号として優先レベルに対応する6ビット長のドミナントを入力するため、エラーフラグを送信する際に送信エラーを検出せずに済み、エラー処理を確実に終了させることができる。 In addition, the controller of the reception microcomputer, for example, when detecting a reception error due to temporary noise, also outputs an error flag consisting of a 6-bit dominant from the transmission terminal of its own controller, Since a 6-bit dominant corresponding to the priority level is input as the composite signal, it is not necessary to detect a transmission error when transmitting the error flag, and the error processing can be reliably terminated.
したがって、本発明の電子制御装置によれば、複数のマイコンのうち、一つのマイコンを、通信バスを介して外部装置に制御データを送信する主制御マイコンとし、他のマイコンを、受信用マイコンとして用いる構成を前提として、ACKスロットの送受信が自装置内のコントローラ間で行われることを防止すると共に、受信用マイコンのコントローラが受信エラーを検出しても受信処理に早急に復帰することができる。 Therefore, according to the electronic control device of the present invention, one of the plurality of microcomputers is a main control microcomputer that transmits control data to an external device via a communication bus, and the other microcomputer is a reception microcomputer. Assuming the configuration to be used, transmission / reception of the ACK slot is prevented from being performed between the controllers in its own apparatus, and even if the controller of the reception microcomputer detects a reception error, it can return to the reception process immediately.
また、本発明の電子制御装置では、信号合成手段が、請求項2に記載のように、受信用マイコンの内部に実装されてもよいし、請求項3に記載のように、トランシーバの内部に実装されてもよい。具体的には、信号合成手段に相当する回路を、コントローラと共に一つの集積回路として構成してもよいし、ドライバ及びレシーバと共に一つの集積回路として構成してもよい。
In the electronic control device of the present invention, the signal synthesizing means may be mounted in the receiving microcomputer as described in
これらの場合、マイコンとトランシーバとの間の配線や端子を削減して、電子制御装置の小型化・低コスト化を図ることができる。
ところで、第1発明の電子制御装置は、複数のマイコンを備えて構成されているが、複数のコントローラを有する一つのマイコンで構成されている場合にも、第1発明と同様の目的を達成することができる。
In these cases, it is possible to reduce the size and cost of the electronic control device by reducing the wiring and terminals between the microcomputer and the transceiver.
By the way, although the electronic control device of the first invention is configured to include a plurality of microcomputers, the same object as that of the first invention is achieved even when the electronic control device is configured by one microcomputer having a plurality of controllers. be able to.
即ち、第2発明の電子制御装置は、CANプロトコルによる通信を行うための送信用端子および受信用端子が設けられた複数のコントローラを有するマイコンを備え、これら複数のコントローラのうち、一つ(唯一)のコントローラを、外部の通信バスを介して他の電子制御装置に制御データを送信する主コントローラ、該主コントローラ以外の一ないし複数のコントローラを、受信用コントローラとして用いるように構成されている。 In other words, the electronic control device of the second invention includes a microcomputer having a plurality of controllers provided with a transmission terminal and a reception terminal for performing communication according to the CAN protocol. ) Is used as a main controller that transmits control data to another electronic control device via an external communication bus, and one or more controllers other than the main controller are used as receiving controllers.
また、第2発明の電子制御装置は、主コントローラの送信用端子から出力される制御信号を通信バスに送信するドライバと、その通信バスに流れる伝送信号を複数のコントローラに供給するレシーバとを有する一つのトランシーバを備えている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic control device comprising: a driver that transmits a control signal output from a transmission terminal of the main controller to a communication bus; and a receiver that supplies a transmission signal flowing through the communication bus to a plurality of controllers. It has one transceiver.
ここで、第2発明の電子制御装置において、信号合成手段が、レシーバから供給される伝送信号と、受信用コントローラの送信用端子から出力される送信信号とを、通信バスの優勢レベルに対応した信号レベルが優先レベルとなるように合成し、その合成した信号(合成信号)を当該受信用コントローラの受信用端子に供給する。 Here, in the electronic control device according to the second aspect of the invention, the signal synthesizing unit corresponds the transmission signal supplied from the receiver and the transmission signal output from the transmission terminal of the reception controller to the dominant level of the communication bus. The signals are combined so that the signal level becomes the priority level, and the combined signal (synthesized signal) is supplied to the receiving terminal of the receiving controller.
したがって、第2発明の電子制御装置によれば、複数のコントローラのうち、一つのコントローラを、通信バスを介して外部装置に制御データを送信する主コントローラとし、他のマイコンを、受信用コントローラとして用いる構成を前提として、ACKスロットの送受信が自装置内のコントローラ間で行われることを防止すると共に、受信用コントローラが受信エラーを検出しても受信処理に早急に復帰することができる。 Therefore, according to the electronic control device of the second invention, one of the plurality of controllers is a main controller that transmits control data to an external device via a communication bus, and the other microcomputer is a reception controller. Assuming the configuration to be used, transmission / reception of the ACK slot is prevented from being performed between the controllers in the own apparatus, and even when the reception controller detects a reception error, it can return to the reception process immediately.
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
<全体構成>
図1は、本発明が適用された電子制御装置(以下、単にECUという)の全体構成を表すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Overall configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an electronic control device (hereinafter simply referred to as an ECU) to which the present invention is applied.
図1に示すように、ECU1は、自動車に搭載されて、エンジン等の所定の制御対象機器を制御するために用いられるものであり、他の車載機器を制御するECU2,3,…と共に通信バス10に接続され、この通信バス10を介して他のECU2,3,…との間でCANプロトコルによるデータ通信を行うことにより、制御対象機器に必要なデータを交換するように構成されている。なお、通信バス10は、CANプロトコルで使用されるCAN−Hライン及びCAN−Lラインからなる2線式通信ラインにて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、本実施形態のECU1には、制御対象機器を制御するための制御回路として、主制御回路としてのマイクロコンピュータ(主制御マイコン)20と、主制御マイコン20からの指示に従い動作する副制御回路としてのマイクロコンピュータ(副制御マイコン)30とが設けられており、各制御マイコン20,30が内部バス11に接続されている。
Further, the
なお、ECU1には、各制御マイコン20,30に対して、制御対象機器の動作状態を検出する各種センサ・スイッチ類からの検出信号を入力するための入力回路21,31、及び、各制御マイコン20,30から出力された指令信号を、制御対象機器の各部に設けられた各種電気負荷(アクチュエータ等)に出力するための出力回路22,32が設けられている。
Note that the
各制御マイコン20,30は、入力回路21,31を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号に基づき、制御対象機器を目標状態に制御するのに必要な各種電気負荷の制御量を演算し、その制御量に対応した指令信号を出力回路22,32に出力することにより、制御対象機器を制御する。
Each of the
また、各制御マイコン20,30は、それぞれ、各種制御演算を行うCPU23,33、通信バス10を介して外部装置との間でCANプロトコルによるデータ通信を行うための通信制御回路(CANコントローラ)24,34を有して構成されている。
Each of the
なお、各制御マイコン20,30は、図示を省略するが、CPU23,33が実行する制御プログラムやそのプログラムの実行に必要なデータが記憶されたメモリや、入力回路21,31から各種検出信号を取り込むための入力インターフェース(I/O)、出力回路22,32に各種指令信号を出力するための出力インターフェース(I/O)等も備えている。
Although not shown in the drawings, the
そして、主制御マイコン20は、CANコントローラ24を介して、他のECU2,3,…との間で制御データの送受信を行うと共に、内部バス11を介して、副制御マイコン30から制御データの送受信を行うことにより、各種制御データを取得し、制御量の演算等に利用するように構成されている。
The
また、副制御マイコン30は、CANコントローラ34を介して、他のECU2,3,…(及び主制御マイコン20)から制御データの受信を行うと共に、内部バス11を介して、主制御マイコン20との間で制御データを送受信することにより、各種制御データを取得し、制御量の演算等に利用するように構成されている。
The
つまり、主制御マイコン20は、通信バス10を介して外部装置との間で制御データを送受信可能な送受信用マイコンとして、副制御マイコン30は、通信バス10を介して外部装置(及び主制御マイコン20)から制御データを受信可能な受信用マイコンとして用いられている。
That is, the
また、各CANコントローラ24,34としては、送信用端子Txと受信用端子Rxとを有し、CANプロトコルに従って、各種処理を行う周知の構成のものが用いられている。例えば、各CANコントローラ24,34は、CPU23,33にて生成された制御データに基づく信号を、送信用端子Txを介して出力する送信処理や、通信バス10に流れる伝送信号を、受信用端子Rxを介して入力してCPU23,33に供給する受信処理を行うものである。
Each of the
また、各CANコントローラ24,34は、受信用端子Rxを介して入力した信号に基づいて、ビットスタッフルール違反やCRCエラー等の受信エラーを検出した場合に、6ビット長からなるエラーフラグを、送信用端子Txを介して出力するエラー処理を行ったり、受信エラーが検出されなかった(データを正常に受信できた)場合に、1ビット長からなるACKスロットを、送信用端子Txを介して出力する確認処理を行ったりするものである。
Each
なお、エラーフラグ及びACKスロットは、通信バス10上の優勢レベル(ドミナント)に対応した信号レベルで出力される。そして、各CANコントローラ24,34は、これらの出力時に、受信用端子Rxを介して入力した信号から、通信バス10上の劣勢レベル(リセッシブ)に対応した信号レベルを検出すると、入力信号と出力信号とが一致しないことによる送信エラーを検出し、再びエラー処理を行うように構成されている。
The error flag and the ACK slot are output at a signal level corresponding to the dominant level (dominant) on the
また、ECU1には、通信バス10に接続されて外部からのサージの侵入を防止する保護回路40と、通信バス10から保護回路40を介して入力される信号の波形を整えるチョークコイル50と、各制御マイコン20,30とチョークコイル50との間の通信経路上に配置された信号変換回路(CANトランシーバ)60と、後述するANDゲート70(本発明の信号合成手段に相当する)とが設けられている。
Further, the
トランシーバ60は、主制御マイコン20側のCANコントローラ24の送信用端子Txから出力される送信信号を、チョークコイル50および保護回路40を介して通信バス10に出力するドライバ61と、通信バス10に流れる伝送信号を、チョークコイル50および保護回路40を介して取り込むレシーバ62とを有して構成されている。
The
なお、ドライバ61は、通信バス10のCAN−HラインとCAN−Lラインとの電圧差を変化させることによって、通信バス10上の優勢レベル(ドミナント)に対応する論理値0と、通信バス10上の劣勢レベル(リセッシブ)に対応する論理値1とからなる制御データを、外部装置に送信するように構成されている。
The
また、レシーバ62は、通信バス10のCAN−HラインとCAN−Lラインとの電圧差を検出することによって、通信バス10上のドミナントに対応するローレベルの信号(論理値0)と、通信バス10上のリセッシブに対応するハイレベルの信号(論理値1)とを生成し、その生成した信号を受信信号として、主制御マイコン20側のCANコントローラの受信用端子RxとANDゲート70とに出力するように構成されている。
The
ここで、ANDゲート70は、レシーバ62から供給される受信信号と、副制御マイコン30側のCANコントローラ34の送信用端子Txから出力される送信信号とを、各信号のローレベルが優先レベルとなるように合成し、その合成した信号(合成信号)を、CANコントローラ34の受信用端子Rxに出力するように構成されている。
Here, the AND
つまり、ANDゲート70は、受信信号および送信信号が共にハイレベルの信号(論理値1)である場合に限り、ハイレベルの信号(論理値1)を合成信号としてCANコントローラ34の受信用端子Rxに出力し、受信信号または送信信号のいずれかがローレベルの信号(論理値0)であれば、ローレベルの信号(論理値0)を合成信号としてCANコントローラ34の受信用端子Rxに出力する。
That is, the AND
<副制御マイコン側のCANコントローラの動作>
このように構成されたECU1では、CANコントローラ34の送信用端子Txからは、ACKスロットやエラーフラグ(ローレベルの信号)が出力される期間を除いて、ハイレベルの信号(論理値1)が出力される。そして、この状態において、レシーバ62から供給される受信信号が、ハイレベルの信号(論理値1)であれば、ANDゲート70で合成された後、ハイレベルの信号(論理値1)がCANコントローラ34の受信用端子Rxに入力され、ローレベルの信号(論理値0)であれば、ANDゲート70で合成された後、ローレベルの信号(論理値0)がCANコントローラ34の受信用端子Rxに入力される。
<Operation of CAN controller on sub-control microcomputer side>
In the
つまり、CANコントローラ34の受信用端子Rxには、CANコントローラ34の送信用端子Txからローレベルの信号(論理値0)が出力されない限り、レシーバ62およびANDゲート70を介して通信バス10の信号レベルが反映された信号が入力される。一方、主制御マイコン20側のCANコントローラ24の受信用端子Rxには、ANDゲート70を介することなくレシーバ62から通信バス10の信号レベルが反映された信号が直接入力される。
In other words, unless a low level signal (logical value 0) is output from the transmission terminal Tx of the
また、副制御マイコン30側のCANコントローラ34は、CANコントローラ34の受信用端子Rxに入力された受信信号について、CANプロトコルに従い、ビットスタッフルール違反やCRCエラー等の受信エラーがないかどうかをチェックする監視処理を行う。そして、監視処理にて受信エラーが検出されなかった場合、その受信信号に基づく制御データをCPU23,33に供給する受信処理を行うと共に、CANコントローラ34の送信用端子TxからACKスロットを出力する。
In addition, the
即ち、副制御マイコン30側のCANコントローラ34が、通信バス10を介してECU2,3,…または主制御マイコン20から制御データを正常に受信できた場合に、ACKスロットとしてローレベルの信号が、当該CANコントローラ34の送信用端子Txから出力され、ANDゲート70で合成された後、ローレベルの信号が、CANコントローラ34の受信用端子Rxに入力される。
That is, when the
一方、図2に示すように、副制御マイコン30側のCANコントローラ34が、監視処理にて受信エラーを検出すると、エラーフラグとして6ビット長のローレベルの信号が、CANコントローラ34の送信用端子Txから出力され、ANDゲート70で合成された後、6ビット長のローレベルの信号が、CANコントローラ34の受信用端子Rxに入力される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the
つまり、副制御マイコン30側のCANコントローラ34は、エラーフラグ(ローレベルの信号)を出力しても、ANDゲート70を介してCANコントローラ34の受信用端子Rxにローレベルの信号が優先的に入力されるため、これらの入力信号と出力信号とが一致することになる。このため、エラーフラグにエラーデリミタとして8ビット長のハイレベルの信号を加えたエラーフレームの出力を完了すると、監視処理を再開して受信処理に復帰することができる。
That is, even if the
<本実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態のECU1には、主制御マイコン20と副制御マイコン30との二つのマイコンが設けられており、更に、通信バス10に接続された外部装置(ECU2,3,…)に対して、主制御マイコン20がデータの送受信を行い、副制御マイコン30がデータの受信を行うことができるように、トランシーバ60が設けられている。
<Effect of this embodiment>
As described above, the
そして、副制御マイコン30側のCANコントローラ34の受信用端子Rxには、トランシーバ60のレシーバ62から供給される受信信号と、副制御マイコン30側のCANコントローラ34の送信用端子Txから出力される制御信号とが、各信号のローレベルが優先レベルとなるようにANDゲート70で合成されて入力される。一方、主制御マイコン20側のCANコントローラ24の受信用端子Rxには、トランシーバ60のレシーバ62から供給される受信信号が直接入力される。
A reception signal supplied from the
このため、本実施形態のECU1では、副制御マイコン30側のCANコントローラ34がACKスロットを出力しても、この出力信号が、CANコントローラ34自身に入力され、主制御マイコン20に入力されることがない。また、CANコントローラ34は、エラーフラグ(ローレベルの信号)を出力しても、この出力信号とCANコントローラ34への入力信号(合成信号)とが一致するため、エラーフラグの出力時に送信エラーを検出することがなく、エラー処理を確実に終了させることが可能になる。
Therefore, in the
したがって、本実施形態のECU1によれば、通信バス10を介して外部装置との間でデータを送受信する主制御マイコン20と受信用の副制御マイコン30との二つのマイコンを用いる構成を前提として、ACKスロットの送受信が自装置内のマイコン間で行われることを防止すると共に、副制御マイコン30側のCANコントローラ34が受信エラーを検出しても受信処理に早急に復帰することができる。
Therefore, according to the
また、本実施形態のECU1では、主制御マイコン20と副制御マイコン30とが協調して一つの制御対象機器を制御するため、各制御マイコン20,30が異なる制御対象機器を制御する場合と比較して、CPU23,33の処理負荷を軽減することができる。
Further, in the
さらに、本実施形態のECU1では、ANDゲート70を増設する以外は、各CANコントローラ24,34やトランシーバ60といったCAN通信を行うための既存の構成が用いられるため、設計変更に伴うコストを抑制することができる。
Further, in the
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.
例えば、上記実施形態のECU1には、主制御マイコン20と副制御マイコン30との二つのマイコンが設けられているが、副制御マイコン30は一つに限定されるものではなく、複数設けられてもよい。例えば、図3に示すように、ECU1が二つの副制御マイコン30を備えて構成される場合、各副制御マイコン30に対して、上記実施形態と同様にANDゲート70を配置させてもよい。
For example, the
また、上記実施形態のECU1では、ANDゲート70が、副制御マイコン30およびトランシーバ60と別体に設けられているが、これに限定されずに、副制御マイコン30の内部に実装されてもよいし(図4参照)、トランシーバ60の内部に実装されてもよい(図5参照)。具体的には、ANDゲート70を、副制御マイコン30のCANコントローラ34およびCPU33と共に一つの集積回路として構成してもよいし、トランシーバ60のドライバ61およびレシーバ62と共に一つの集積回路として構成してもよい。
In the
これらの場合、副制御マイコン30とトランシーバ60との間の配線や端子を削減して、ECU1の小型化・低コスト化を図ることができる。
また、上記実施形態のECU1では、主制御マイコン20と副制御マイコン30とが協調して一つの制御対象機器を制御するように構成されているが、これに限らず、各制御マイコン20,30が異なる制御対象機器を制御するように構成されてもよい。なお、この場合、主制御マイコン20と副制御マイコン30とが、必ずしも内部バス11を介して接続されなくてよい。
In these cases, the wiring and terminals between the
Moreover, in ECU1 of the said embodiment, although the
ところで、上記実施形態のECU1は、複数のマイコン20,30を備えて構成されているが、複数のコントローラを有する一つのマイコン20で構成されてもよい。例えば、図6に示すように、一つのマイコン20内における二つのCANコントローラのうち、一方のCANコントローラを、外部の通信バスを介して他のECU2,3に制御データを送信する主コントローラ24、他方のCANコントローラを受信用コントローラ34として用いるように構成する。なお、各CANコントローラ24,34は一つのCPU23に接続される。
By the way, although ECU1 of the said embodiment is comprised including the some
この場合、ANDゲート70は、レシーバ62から供給される受信信号と、受信用コントローラ34の送信用端子Txから出力される送信信号とを、各信号のローレベルが優先レベルとなるように合成し、その合成した信号(合成信号)を、受信用CANコントローラ34の受信用端子Rxに出力するように構成される。
In this case, the AND
このように構成されたECU1によれば、一つのマイコン内に既存の複数のCANコントローラ24,34を集約して用いることができ、これにより、マイコン20の受信容量を増加させることができる。
According to the
なお、上記実施形態のECU1は、自動車に搭載される電子制御装置であるものとして説明したが、これに限らず、CANプロトコルによる通信を行う電子制御装置であれば、どのようなものであっても適用できる。 In addition, although ECU1 of the said embodiment was demonstrated as what is an electronic control apparatus mounted in a motor vehicle, not only this but what kind of thing should just be an electronic control apparatus which performs communication by a CAN protocol. Is also applicable.
1…ECU、10…通信バス、20…主制御マイコン、24…CANコントローラ、30…副制御マイコン、34…CANコントローラ、60…トランシーバ、61…ドライバ、62…レシーバ、70…ANDゲート、Rx…受信用端子、Tx…送信用端子。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数のマイコンのうち、外部の通信バスを介して他の電子制御装置に制御データを送信する唯一のマイコンを主制御マイコン、該主制御マイコン以外の一ないし複数のマイコンを受信用マイコンとして、
該主制御マイコンのコントローラの前記送信用端子から出力される送信信号を前記通信バスに出力するドライバと、該通信バスに流れる伝送信号を前記複数のマイコンが有する各コントローラに供給するレシーバとを有する一つのトランシーバと、
を備える電子制御装置において、
前記レシーバから供給される前記伝送信号と、前記受信用マイコンのコントローラの前記送信用端子から出力される送信信号とを、前記通信バスの優勢レベルに対応した信号レベルが優先レベルとなるように合成し、その合成した信号を該受信用マイコンのコントローラの前記受信用端子に供給する信号合成手段を備えたことを特徴とする電子制御装置。 A plurality of microcomputers having a controller provided with a transmission terminal and a reception terminal for performing communication according to the CAN protocol;
Among the plurality of microcomputers, the only microcomputer that transmits control data to another electronic control device via an external communication bus is a main control microcomputer, and one or more microcomputers other than the main control microcomputer are used as receiving microcomputers.
A driver for outputting a transmission signal output from the transmission terminal of the controller of the main control microcomputer to the communication bus; and a receiver for supplying a transmission signal flowing through the communication bus to each controller included in the plurality of microcomputers. One transceiver,
In an electronic control device comprising:
The transmission signal supplied from the receiver and the transmission signal output from the transmission terminal of the controller of the receiving microcomputer are combined so that a signal level corresponding to the dominant level of the communication bus becomes a priority level. And an electronic control unit comprising signal synthesis means for supplying the synthesized signal to the reception terminal of the controller of the reception microcomputer.
前記複数のコントローラのうち、外部の通信バスを介して他の電子制御装置に制御データを送信する唯一のコントローラを主コントローラ、該主制御マイコン以外の一ないし複数のコントローラを受信用コントローラとして、
該主コントローラの前記送信用端子から出力される送信信号を前記通信バスに出力するドライバと、該通信バスに流れる伝送信号を前記複数のコントローラに供給するレシーバとを有する一つのトランシーバと、
を備える電子制御装置であって、
前記レシーバから供給される前記伝送信号と、前記受信用コントローラの前記送信用端子から出力される送信信号とを、前記通信バスの優勢レベルに対応した信号レベルが優先レベルとなるように合成し、その合成した信号を該受信用コントローラの前記受信用端子に供給する信号合成手段を備えたことを特徴とする電子制御装置。 A microcomputer having a plurality of controllers provided with a transmission terminal and a reception terminal for performing communication according to the CAN protocol;
Among the plurality of controllers, the only controller that transmits control data to another electronic control unit via an external communication bus is a main controller, and one or more controllers other than the main control microcomputer are used as receiving controllers.
A transceiver having a driver for outputting a transmission signal output from the transmission terminal of the main controller to the communication bus, and a receiver for supplying a transmission signal flowing through the communication bus to the plurality of controllers;
An electronic control device comprising:
The transmission signal supplied from the receiver and the transmission signal output from the transmission terminal of the reception controller are combined so that a signal level corresponding to the dominant level of the communication bus is a priority level, An electronic control device comprising signal synthesizing means for supplying the synthesized signal to the receiving terminal of the receiving controller.
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