JP2018060934A - カスタムic - Google Patents
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Abstract
【課題】制御対象の出力デバイスが異なる場合であっても共用することができ、コストを抑制すると共に品番管理を簡易化することのできるカスタムICを提供する。
【解決手段】所定の出力デバイスを制御するように設計されるカスタムIC(101A、101B)であって、カスタムICが有する出力用端子に接続される所定の出力デバイスに対応した制御情報を設定する1または2以上の出力デバイス設定用端子P19が設けられ、各出力デバイス設定用端子から出力される設定信号は、各出力デバイス設定用端子とグランド電位との間における接続部材C100の接続の有無により生成される。
【選択図】図3
【解決手段】所定の出力デバイスを制御するように設計されるカスタムIC(101A、101B)であって、カスタムICが有する出力用端子に接続される所定の出力デバイスに対応した制御情報を設定する1または2以上の出力デバイス設定用端子P19が設けられ、各出力デバイス設定用端子から出力される設定信号は、各出力デバイス設定用端子とグランド電位との間における接続部材C100の接続の有無により生成される。
【選択図】図3
Description
本発明は、所定の出力デバイスを制御するように設計されるカスタムICに関する。
従来から、車内LAN(CAN(Controller Area Network )、LIN(Local Interconnect Network)、CXPI(Clock Extension Peripheral Interface)等)などのネットワークに、スレーブを構成するIC(Integrated Circuit:ICチップ)を接続し、マスタを構成するECU(Electronic Control Unit)からのコマンドを受け取り、所定の出力デバイス(負荷)の駆動制御を行う技術が用いられている。
このようなICを用いた出力デバイスの駆動制御に関する技術は種々提案されている(例えば、特許文献1等)。
ところが、従来技術において、スレーブを構成するICでは、動作を制御する出力デバイス(負荷)に応じた制御情報(プログラムやデータを含む)を各ICチップに内蔵させる必要があった。
そのため、制御対象毎に専用のICチップを用意する必要があり、コストが嵩むと共に、品番管理が煩雑となるという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、制御対象の出力デバイスが異なる場合であっても共用することができ、コストを抑制すると共に品番管理を簡易化することのできるカスタムICを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係るカスタムICは、所定の出力デバイスを制御するように設計されるカスタムICであって、該カスタムICが有する出力用端子に接続される前記所定の出力デバイスに対応した制御情報を設定する1または2以上の出力デバイス設定用端子が設けられ、前記各出力デバイス設定用端子から出力される設定信号は、各出力デバイス設定用端子とグランド電位との間における接続部材の接続の有無により生成されることを特徴とする。
請求項2に記載の発明に係るカスタムICは、請求項1に記載の発明において、前記所定の出力デバイスに対応した1または2以上の制御情報を格納する格納手段を備えることを特徴とする。
請求項3に記載の発明に係るカスタムICは、請求項1または請求項2に記載の発明において、カスタムIC自身を識別するためのIDを設定する1または2以上のID設定用端子をさらに備え、前記各ID設定用端子から出力されるID情報は、各ID設定用端子とグランド電位との間における前記接続部材の接続の有無により生成されることを特徴とする。
請求項4に記載の発明に係るカスタムICは、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の発明において、カスタムIC自身は車内LANに接続されてスレーブを構成し、該車内LANにおけるマスタからのコマンドに応じて、車載装置としての前記所定の出力デバイスを制御することを特徴とする。
本発明によれば、制御対象の出力デバイスが異なる場合であっても共用することができ、コストを抑制すると共に品番管理を簡易化することのできるカスタムICを提供することができる。
[第1の実施形態]
図1〜図4を参照して、第1の実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)について説明する。
図1〜図4を参照して、第1の実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)について説明する。
図1は、本実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)の車内LANへの接続状態を示す説明図である。
図1に示す例では、本実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)は、車内LANの一種であるCXPI(Clock Extension Peripheral Interface)に接続されて、マスタ(主装置)Mに対するスレーブ(従属装置)を構成している。
より具体的には、図1に示すように、2個のカスタムIC101A、101Bは、それぞれノードn10、n12およびノードn20、n22を介して電力供給線L1、L2に接続されている。
なお、電力供給線L1は、車載バッテリのプラス(+)に接続されている。また、電力供給線L2は、車体等を介してグランド電位に接続されている。
また、各カスタムIC101A、101Bは、ノードn11、n21を介してCXPIの通信線L3に接続されて、マスタMとの間でコマンドや各種データ等の送受信を行うようになっている。
なお、図1では、説明の簡易化のために、2個のカスタムIC101A、101BをCXPIに接続する例を示したが、これには限定されず、3個以上のカスタムIC101を接続できることは勿論である。
また、特には限定されないが、マスタMは、車載ECU(Electronic Control Unit)で構成することができる。
各カスタムIC101A、101Bは、データ等の入力端子と、出力デバイスに対して制御信号等を出力する出力端子を備えている。
各カスタムIC101A、101Bには、制御対象としての出力デバイスの種類に応じた制御プログラム(ロジック)のバリエーション(図1におけるVAR:α、β)が設定されている。
なお、ここにいうバリエーションとは、例えば、モータ用ドライバ、バルブ用ドライバなどとして機能する設定プログラム(ロジック)の種類等をいう。
また、本実施形態においてバリエーション設定と、出力デバイス設定とは同義であるものとする。即ち、本実施形態において、出力デバイス設定用端子は、バリエーション設定用端子ということもできる。
ここで、本実施形態に係るカスタムIC101A、101Bにおける出力デバイス設定(バリエーション設定)の仕組みを説明する前に、図2を参照して、従来のカスタムIC150、151における出力デバイス設定の仕方について説明する。
図2(a)、(b)は、従来のカスタムIC150、151の構成例を示す模式的構成図である。
図2(a)に示すように、カスタムIC150には、例えばバリエーションα用の制御プログラムや制御データ等を格納したα用チップ(例えば、不揮発性RAM等)が搭載されている。
一方、図2(b)に示すように、カスタムIC151には、例えばバリエーションβ用の制御プログラムや制御データ等を格納したβ用チップ(例えば、不揮発性RAM等)が搭載されている。
このように、従来におけるカスタムIC150、151は、バリエーション毎(即ち、出力デバイス毎)に、専用の制御プログラムや制御データ等を格納したチップを搭載させる必要があり、コストが嵩むと共に、品番管理が煩雑となるという難点があった。
本実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)は、このような従来におけるカスタムIC150、151の難点を解消している。
ここで、図3および図4を参照して、本実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)の構成例について説明する。
図3(a)、(b)は、本実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)の構成例を示す模式的構成図、図4は、カスタムIC101(101A、101B)におけるバリエーション設定用端子の状態の例を示す図表である。
図3(a)、(b)に示すように、基板250上に載置される各カスタムIC101A、101Bは、共通規格のICチップ(即ち、共用のICチップ)で構成される。
各カスタムIC101A、101Bは、不揮発性RAM105を内蔵している。そして、この不揮発性RAM105の所定領域105aには、バリエーションα用の制御プログラムや制御データ等が格納されている。また、他の所定領域105bには、バリエーションβ用の制御プログラムや制御データ等が格納されている。
また、各カスタムIC101A、101Bが有する複数のピン(本実施形態では、片側20本で、計40本のピンを有する)の内、図上、下側右端のピンP19が、出力デバイス設定用端子となっている。
なお、図3に示す構成例では、説明の簡易化のため、出力デバイス設定用端子を1本とした場合(即ち、1ビット(2種類)の出力デバイス設定に対応)を示しているが、これには限定されず、2本以上のピンを出力デバイス設定用端子として、2ビット(4種類)以上の出力デバイス設定に対応させるようにできる。その場合には、各カスタムIC101A、101Bが内蔵する不揮発性RAM105には、出力デバイス設定用端子で設定可能なビット数に対応した種類の制御プログラムや制御データ等が所定領域に格納されることとなる。
また、出力デバイス設定用端子としてのピンP19には、接続用の第1ターミナルt100が接続され、この接続用のターミナルt100と所定距離だけ離間した位置には、グランド電位(GND)に接続された第2ターミナルt101が基板250上に設けられている。
そして、図3(a)に示すように、カスタムIC101Aにおいて出力デバイス設定をバリエーションα用に設定する場合には、第1ターミナルt100と第2ターミナルt101との間を未接続の状態(即ち、図4の図表における「1」のオープン状態)とする。
このオープン状態では、後述の接続部材C100を使用する必要が無いので、コストを低廉化することができる。
このようにしてバリエーションα用に設定された場合には、出力デバイス設定用端子としてのピンP19に現れる電位および図1に示すマスタMからのコマンドに応じて、不揮発性RAM105の所定領域105aに格納されているバリエーションα用の制御プログラムや制御データ等が選択されて読み出され、カスタムIC101Aに接続される出力デバイス(例えば、モータ等)の制御が実行される。
一方、図3(b)に示すように、カスタムIC101Bにおいて出力デバイス設定をバリエーションβ用に設定する場合には、第1ターミナルt100と第2ターミナルt101との間を接続部材C100で接続する。
接続部材C100は、例えば、板状または短冊状の導電体(Cu等)で構成され、端部が第1ターミナルt100と第2ターミナルt101とにハンダ付けされる。
そして、このような接続状態では、図4の図表における「0」のGND電位状態となる。
このようにしてバリエーションβ用に設定された場合には、出力デバイス設定用端子としてのピンP19に現れるGDN電位および図1に示すマスタMからのコマンドに応じて、不揮発性RAM105の所定領域105bに格納されているバリエーションβ用の制御プログラムや制御データ等が選択されて読み出され、カスタムIC101Bに接続される出力デバイス(例えば、バルブ等)の制御が実行される。
以上述べたように、本実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)によれば、制御対象の出力デバイスが異なる場合であっても同じ規格のICを共用(共通化)することができ、コストを抑制すると共に品番管理を簡易化することができる。
また、上述したように、第1ターミナルt100と第2ターミナルt101との間を未接続の状態では、接続部材C100を使用する必要が無いので、コストをより低廉化することができる。
さらに、本実施形態に係るカスタムIC101(101A、101B)では、バリエーションの設定にディップスイッチ等を要しないので、部品点数を低減して、よりコストダウンを図ることができる。
なお、図3に示す構成例では、第1ターミナルt100と第2ターミナルt101との間を接続、未接続とする場合について示したが、これには限定されず、第1ターミナルt100を省略し、出力デバイス設定用端子としてのピンP19と第2ターミナルt101との間を直接的に接続、未接続とするようにしてもよい。
また、カスタムIC101(101A、101B)を接続する車内LANは、CXPIに限らず、CAN(Controller Area Network )、LIN(Local Interconnect Network)等を採用することもできる。
[第2の実施形態]
図5〜図8を参照して、第2の実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)について説明する。
図5〜図8を参照して、第2の実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)について説明する。
図5は、本実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)の車内LANへの接続状態を示す説明図である。
図5に示す例では、本実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)は、車内LANの一種であるCXPIに接続されて、マスタ(主装置)Mに対するスレーブ(従属装置)を構成している。
より具体的には、図5に示すように、2個のカスタムIC301A、301Bは、それぞれノードn10、n12およびノードn20、n22を介して電力供給線L1、L2に接続されている。
なお、電力供給線L1は、車載バッテリのプラス(+)に接続されている。また、電力供給線L2は、車体等を介してグランド電位に接続されている。
また、各カスタムIC301A、301Bは、ノードn11、n21を介してCXPIの通信線L3に接続されて、マスタMとの間でコマンドや各種データ等の送受信を行うようになっている。
なお、図5では、説明の簡易化のために、2個のカスタムIC301A、301BをCXPIに接続する例を示したが、これには限定されず、3個以上のカスタムIC301を接続できることは言うまでもない。
また、特には限定されないが、マスタMは、車載ECUで構成することができる。
各カスタムIC301A、301Bは、データ等の入力端子と、出力デバイスに対して制御信号等を出力する出力端子を備えている。
各カスタムIC301A、301Bには、各カスタムIC301を識別する識別子(スレーブノード名)としてのID(「イ」、「ロ」等)と、制御対象としての出力デバイスの種類に応じた制御プログラム(ロジック)のバリエーション(前出の図1におけるVAR:α、β)が設定されている。
ここで、本実施形態に係るカスタムIC301A、301BにおけるID設定(スレーブノード名の設定)の仕組みを説明する前に、図6を参照して、従来のカスタムIC160、161におけるID設定の仕方について説明する。
図6(a)、(b)は、従来のカスタムIC160、161の構成例を示す模式的構成図である。
図6(a)に示すように、カスタムIC160には、例えばID:「イ」を示す識別情報(識別データ)を格納した「イ」用チップ(例えば、不揮発性RAM等)が搭載されている。
一方、図6(b)に示すように、カスタムIC161には、例えばID:「ロ」を示す識別情報(識別データ)を格納した「ロ」用チップ(例えば、不揮発性RAM等)が搭載されている。
このように、従来におけるカスタムIC160、161は、ID毎に個別の識別情報(識別データ)を格納したチップを搭載させる必要があり、コストが嵩むと共に、品番管理が煩雑となるという難点があった。
本実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)は、このような従来におけるカスタムIC160、161の難点を解消している。
ここで、図7および図8を参照して、本実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)の構成例について説明する。
図7(a)、(b)は、本実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)の構成例を示す模式的構成図、図8は、カスタムIC301(301A、301B)におけるID設定端子状態の例を示す図表である。
図7(a)、(b)に示すように、基板350上に載置される各カスタムIC301A、301Bは、共通規格のICチップ(即ち、共用のICチップ)で構成され、コストの低廉化が図られている。
各カスタムIC301A、301Bは、不揮発性RAM105を内蔵している。そして、本実施形態に示すカスタムIC301では、この不揮発性RAM105の所定領域105aには、第1の実施形態で示したのと同様のバリエーションα用の制御プログラムや制御データ等が格納されている。また、他の所定領域105bには、バリエーションβ用の制御プログラムや制御データ等が格納されている。
また、各カスタムIC301A、301Bが有する複数のピン(本実施形態では、片側20本で、計40本のピンを有する)の内、図上、下側右端のピンP19が、出力デバイス設定用端子となっている。
なお、図7に示す構成例では、説明の簡易化のため、出力デバイス設定用端子を1本とした場合(即ち、1ビット(2種類)の出力デバイス設定に対応)を示しているが、これには限定されず、2本以上のピンを出力デバイス設定用端子として、2ビット(4種類)以上の出力デバイス設定に対応させるようにできる。その場合には、各カスタムIC301A、301Bが内蔵する不揮発性RAM105には、出力デバイス設定用端子で設定可能なビット数に対応した種類の制御プログラムや制御データ等が所定領域に格納されることとなる。
また、出力デバイス設定用端子としてのピンP19には、接続用の第1ターミナルt100が接続され、この接続用のターミナルt100と所定距離だけ離間した位置には、グランド電位(GND)に接続された第2ターミナルt101が基板350上に設けられている。
一方、各カスタムIC301A、301Bが有する複数のピンの内、図上、下側左端から4本のピンP0〜P3が、ID情報を設定するID設定用端子となっている。
なお、図7に示す構成例では、説明の簡易化のため、ID設定用端子を4本とした場合(即ち、4ビット(16種類)のID設定に対応)を示しているが、これには限定されず、5本以上のピンを出力デバイス設定用端子として、5ビット以上のID設定に対応させるようにできる。
また、各ID設定用端子としてのピンP0〜P3には、接続用の第1ターミナルt0〜t3が接続され、接続用の各ターミナルt0〜t3と所定距離だけ離間した位置には、グランド電位(GND)に接続された第2ターミナルt10〜t13が基板350上に設けられている。
そして、各ID設定用端子としてのピンP0〜P3を図8の図表における「0」のGND電位状態とする場合には、第1ターミナルt0〜t3と第2ターミナルt10〜t13との間を接続部材C10で接続する。
接続部材C10は、例えば、板状または短冊状の導電体(Cu等)で構成され、端部がそれぞれ対向する同士の第1ターミナルt0〜t3と第2ターミナルt10〜t13とにハンダ付けされる。
一方、言うまでもないが、各ID設定用端子としてのピンP0〜P3において、接続部材C10で接続されない部位は、オープン状態となり図8の図表における「1」を示す。
このようにして、接続部材C10による接続の有無によって、ID(スレーブノード名)としての符号「イ」〜「ヨ」を示す「0」、「1」信号が生成される。
即ち、図8に示す例では、ピンP0〜P3の全てがオープンの場合(図7(a)に示す状態)には「1111」であるID「イ」を生成し、ピンP0〜P2がオープンであり、ピンP3のみがGND電位の場合(図7(b)に示す状態)には「1110」であるID:「ロ」を生成するというように、ID「イ」〜「ヨ」を一意に示す「0」、「1」信号を生成することができる。
ここで、ID:「イ」では、ピンP0〜P3の全てがオープンであり、接続部材C10を全く用いないので、接続部材C10に要するコストを削減することができる。また、図8に示すように、ID:「ロ」、「ハ」、「ホ」等では、「0」信号が1つであり、接続部材C10は1本のみで済ませることができる。
このように、接続部材C10を全く用いないか、或いは用いても最低限の本数で済むIDを、例えば複数車種、或いは全車種の共通部品を識別するIDとして適用することにより、自動車製造全体に要するコストの低廉化を図ることができる。
また、先に説明した出力デバイス設定用端子としてのピンP19について、前出の図3(a)に示すように、カスタムIC301Aにおいて出力デバイス設定をバリエーションα用に設定する場合には、第1ターミナルt100と第2ターミナルt101との間を未接続の状態(即ち、前出の図4の図表における「1」のオープン状態)とする。このオープン状態では、接続部材C100を使用する必要が無いので、コストを低廉化することができる。
一方、前出の図3(b)に示すように、カスタムIC301Bにおいて出力デバイス設定をバリエーションβ用に設定する場合には、第1ターミナルt100と第2ターミナルt101との間を接続部材C100で接続する。
そして、バリエーションα用に設定された場合には、出力デバイス設定用端子としてのピンP19に現れる電位および図1に示すマスタMからのコマンドに応じて、不揮発性RAM105の所定領域105aに格納されているバリエーションα用の制御プログラムや制御データ等が選択されて読み出され、カスタムIC301Aに接続される出力デバイス(例えば、モータ等)の制御が実行される。
一方、バリエーションβ用に設定された場合には、出力デバイス設定用端子としてのピンP19に現れるGDN電位および図1に示すマスタMからのコマンドに応じて、不揮発性RAM105の所定領域105bに格納されているバリエーションβ用の制御プログラムや制御データ等が選択されて読み出され、カスタムIC301Bに接続される出力デバイス(例えば、バルブ等)の制御が実行される。
ここで、本実施形態に係るカスタムIC301では、ID設定用端子としてのピンP0〜P3で設定されるID「イ」〜「ヨ」と、出力デバイス設定用端子としてのピンP19で設定されるバリエーションα、βとを組み合わせて多様な制御を行うことができる。
即ち、メーカ等においては、同じIDであっても車種やグレード等によって、カスタムIC301の用途が異なる場合がある。例えば、車種1では、車内LANに接続されるスレーブとして「ID:「イ」、バリエーション:「α」」と設定し、車種2では、車内LANに接続されるスレーブとして「ID:「イ」、バリエーション:「β」」と設定したい場合がある。
このような場合に、従来のカスタムICでは、車種1、2毎に専用のチップを搭載する必要があったので、容易に対応することが難しかった。
一方、本実施形態に係るカスタムIC301によれば、ID設定用端子としてのピンP0〜P3で設定されるID「イ」〜「ヨ」と、出力デバイス設定用端子としてのピンP19で設定されるバリエーションα、βとの組み合わせを、接続部材C10、C100による接続の有無で容易に選択することができ、車種やグレードによる多様な制御に容易に対応して、利便性を大幅に向上させることができる。
なお、バリエーションα、βの設定が不要の場合には、出力デバイス設定用端子を省略してコストの低減を図ってもよい。
また、本実施形態に係るカスタムIC301(301A、301B)では、IDの設定にディップスイッチ等を要しないので、部品点数を低減して、よりコストダウンを図ることができる。
また、図7に示す構成例では、第1ターミナルt0〜t3と第2ターミナルt11〜t13との間を接続、未接続とする場合について示したが、これには限定されず、第1ターミナルt0〜t3を省略し、ID設定用端子としてのピンP0〜P3と第2ターミナルt11〜t13との間を直接的に接続、未接続とするようにしてもよい。
また、カスタムIC301(301A、301B)を接続する車内LANは、CXPIに限らず、CAN(Controller Area Network )、LIN(Local Interconnect Network)等を採用することもできる。
101(101A、101B)、301(301A、301B)…カスタムIC(スレーブ)
105…格納手段(不揮発性メモリ)
250、350…基板
L1、L2…電力供給線
L3…通信線
M…マスタ
P19…ピン(出力デバイス設定用端子)
P0〜P3…ピン(ID設定用端子)
t100、t0〜t3…第1のターミナル
t101、t10〜t13…第2のターミナル
105…格納手段(不揮発性メモリ)
250、350…基板
L1、L2…電力供給線
L3…通信線
M…マスタ
P19…ピン(出力デバイス設定用端子)
P0〜P3…ピン(ID設定用端子)
t100、t0〜t3…第1のターミナル
t101、t10〜t13…第2のターミナル
Claims (4)
- 所定の出力デバイスを制御するように設計されるカスタムICであって、
該カスタムICが有する出力用端子に接続される前記所定の出力デバイスに対応した制御情報を設定する1または2以上の出力デバイス設定用端子が設けられ、
前記各出力デバイス設定用端子から出力される設定信号は、各出力デバイス設定用端子とグランド電位との間における接続部材の接続の有無により生成されることを特徴とするカスタムIC。 - 前記所定の出力デバイスに対応した1または2以上の制御情報を格納する格納手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のカスタムIC。
- カスタムIC自身を識別するためのIDを設定する1または2以上のID設定用端子をさらに備え、
前記各ID設定用端子から出力されるID情報は、各ID設定用端子とグランド電位との間における前記接続部材の接続の有無により生成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカスタムIC。 - カスタムIC自身は車内LANに接続されてスレーブを構成し、該車内LANにおけるマスタからのコマンドに応じて、車載装置としての前記所定の出力デバイスを制御することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のカスタムIC。
Priority Applications (4)
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