JP4660970B2 - データ通信方法及びデータ通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのマスター通信ユニットと、複数のスレーブ通信ユニットとの間でデータ通信を行うデータ通信方法及びデータ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ通信システムの一例として図４に示したものは、例えば、電気自動車に備えた複数の各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎに対応させて、スレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎを設け、これらスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎと１つのマスター通信ユニットＢ１とをデータ通信ラインＤＬに接続してなる。また、各通信ユニットＣ１〜Ｃｎには、それらを区別するＩＤを設定するための例えばディップスイッチ（図示せず）が備えられており、各通信ユニットＣ１〜Ｃｎ毎に固有のＩＤが設定されている。
【０００３】
そして、マスター通信ユニットＢ１が、所定のスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎにデータ送信を要求する場合には、マスター通信ユニットＢ１は、所定のスレーブ通信ユニットのＩＤと、その通信ユニットに要求するデータの種類とを含めたコマンド信号を、シリアル信号にしてデータ通信ラインＤＬに送信する。すると、全てのスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎが、このコマンド信号を受信してＩＤを照合し、コマンド信号と同じＩＤのスレーブ通信ユニットが、コマンド信号に応答したデータ信号をマスター通信ユニットＢ１に返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の構成では、マスター通信ユニットＢ１が、全てのスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎに、データ送信を要求する場合には、ＩＤを変更したコマンド信号が、ユニット数だけ送信され、しかもコマンド信号には、逐一ＩＤが含められて、データ長が長くなるから、データの送受信量が膨大になってしまうという問題があった。また、各スレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎは、逐一、各コマンド信号に含まれたＩＤと、自分のＩＤとを照合しなければならず、個々の通信ユニットのデータ処理能力も、高性能にしなければ、データの通信時間が長くなってしまうという問題があった。また、従来のものでは、各スレーブ通信ユニットＣには、ＩＤを設定するために、ハード（ディップスイッチ等）が必要になると共に、そのＩＤの設定作業及び管理が必要になるという問題もあった。
特に、このような通信システムを例えば多数の電池モジュールからなる電池装置における通信システムに適用すると、電池モジュール数が多いことによりデータ処理能力上の問題が生じ、ＩＤの設定及び管理作業が膨大になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、データ通信の高速化を図ることが可能なデータ通信方法及びデータ通信システムの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るデータ通信方法は、１つのマスター通信ユニットと複数のスレーブ通信ユニットとをデータ通信ラインに並列に接続すると共に、そのデータ通信ラインとは別にリング状に接続したリングラインを設け、前記マスター及びスレーブの各通信ユニットを、前記リングラインの一方向回りの順番で、各通信ユニットがトリガ信号をタイミングをずらして受信する構成としておき、前記マスター通信ユニットは前記データ通信ラインを通じて、前記スレーブ通信ユニットを区別することなくコマンド信号を出力し、前記各スレーブ通信ユニットは、前記コマンド信号を前記データ通信ラインを通じて一斉に受信し、前記マスター通信ユニットから前記コマンド信号に次ぐ第１回目の前記トリガ信号が前記リングラインに出力されると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記コマンド信号に応答したデータ信号を前記データ通信ラインに順次に出力し、前記マスター通信ユニットがそれらデータ信号を前記各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信するところに特徴を有する。
請求項２の発明に係るデータ通信方法は、請求項１のデータ通信方法を電池管理装置におけるデータ通信に適用したものであり、スレーブ通信ユニットが電池装置を構成する電池モジュール毎に設けられる。
【０００８】
請求項３の発明に係るデータ通信システムは、１つのマスター通信ユニットと、複数のスレーブ通信ユニットとをデータ通信ラインに並列に接続し、前記各スレーブ通信ユニットが、前記データ通信ラインに出力したデータ信号を、前記マスター通信ユニットが、前記各スレーブ通信ユニット毎に区別して、受信するデータ通信システムにおいて、前記マスター及びスレーブの各通信ユニットに、トリガ用入力端子及びトリガ用出力端子を備えると共に、前記各通信ユニットをリング状に繋げるように、前記トリガ用入力端子と前記トリガ用出力端子とを接続したリングラインを設け、前記マスター通信ユニットは前記データ通信ラインを通じて、前記スレーブ通信ユニットを区別することなくコマンド信号を出力し、前記各スレーブ通信ユニットは、前記コマンド信号を前記データ通信ラインを通じて一斉に受信し、前記マスター通信ユニットから前記コマンド信号に次ぐ第１回目の前記トリガ信号が前記リングラインに出力されると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記コマンド信号に応答したデータ信号を前記データ通信ラインに順次に出力し、前記マスター通信ユニットがそれらデータ信号を前記各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信するように構成したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３記載のデータ通信システムにおいて、前記マスター通信ユニットが前記データ通信ラインにコマンド信号を出力すると、全ての前記スレーブ通信ユニットが、このコマンド信号を受信して、前記データ通信ラインからの信号の受信を禁止した受信禁止状態になり、前記マスター通信ユニットが前記第１回目に次ぐ第２回目のトリガ信号を出力すると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記受信禁止状態を解除するように構成したところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載のデータ通信システムにおいて、マスター通信ユニットは、起動後に、リングラインにトリガ信号を出力してから、各スレーブ通信ユニットを識別するアドレスを設定するためのアドレス信号を、データ通信ラインに出力し、スレーブ通信ユニットは、起動時には、データ通信ラインからの信号の受信を禁止した受信禁止状態となり、トリガ信号を受けると、受信禁止状態が解除されて、データ通信ラインからアドレス信号を受信し、そのアドレス信号に基づき、自分のアドレスを設定してから、リングラインにトリガ信号を出力し、さらに、自分のアドレスと異なるアドレスを設定するためのアドレス信号をデータ通信ラインに出力するように構成したところに特徴を有する。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項３ないし請求項５のデータ通信システムを電池管理装置におけるデータ通信に適用したものであり、スレーブ通信ユニットが電池装置を構成する電池モジュール毎に設けられる。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
請求項１ないし請求項３の発明によれば、リングラインの一方向回りの順番で、各通信ユニットが、トリガ信号を、タイミングをずらして順次に受信し、これをトリガにして、データ通信ラインに順次にデータ信号を出力する。そして、マスター通信ユニットが、これらデータ信号を、各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信するから、データ通信ラインにて送受信される信号には、各通信ユニットを区別するためのＩＤが不要になり、データ長が短くなり、延いては、送受信されるデータの総量も削減され、通信速度の向上が図られる。
【００１３】
また、コマンド信号を１回送信するだけで、全てのスレーブ通信ユニットが、そのコマンド信号を受信し、それに応答したデータ信号を、トリガ信号の受信に応じて、順次に返すから、従来のように、各スレーブ通信ユニット毎にコマンド信号を送信する場合に比べて、データの送受信量が削減され、通信速度の向上が図られる。また、請求項４の発明によれば、各スレーブ通信ユニットがトリガ信号を受信してデータ信号を送信している間には各スレーブ通信ユニットは受信禁止になっていることから、受信データを処理する必要がなく、これによりスレーブ通信ユニットの受信データ処理能力に高性能のものが必要なくなるという利点も得られる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、各スレーブ通信ユニットに、順次に異なるアドレスが自動設定されるから、従来のアドレス設定用のディップスイッチ等が不要になって製造コストを抑えることができると共に、アドレスの設定作業もなくすことができる。
【００１５】
そして、請求項６の発明によれば、請求項３ないし請求項５のデータ通信システムを電池管理装置における通信システムに適用しているから、電池装置が多数の電池モジュールによって構成されているという事情のもとで、各電池モジュールを区別するためのＩＤが不要になって設定や管理作業が極めて簡単になり、かつ、通信速度が向上するという優れた効果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
本実施形態のデータ通信システムは、例えば、電気自動車の電池装置を構成する複数の二次電池（電池モジュール）ＢＴ１〜ＢＴｎを管理するために用いられている。各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎは、複数のセルＷを直列接続してなり、これら各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎ毎にスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが設けられている。
【００１７】
これらスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、１つのマスター通信ユニットＢＭと共に、動力ラインＰＬ、データ通信ラインＤＬ及びリングラインＲＬにて接続されて、本実施形態のデータ通信システムが構成されている。そして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、各セルＷの端子間電圧を検出すると共に、二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎ毎に設けた温度センサＳＴの検出信号を取り込んでおり、これら検出結果をシリアル信号にして、データ通信ラインＤＬに出力する。なお、マスター通信ユニットＢＭは、電気自動車の所定のラインの電流を電流センサＳＣで検出して取り込んでいる。
【００１８】
より詳細には、動力ラインＰＬには、マスター通信ユニットＢＭに備えた電力出力端子（図１のＰｏｗｅｒＯＵＴ）と、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに備えた電力入力端子（図１のＰｏｗｅｒＩＮ）とが接続されており、マスター通信ユニットＢＭが図示しない外部電源から電力を受けて起動すると、この動力ラインＰＬを介して、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎにも電力が供給される。即ち、図示しない起動スイッチを操作することで、本データ通信システムに係る全ての通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎが起動する。
【００１９】
データ通信ラインＤＬには、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎのそれぞれに備えたデータ通信端子（図１のＴｘＤ／ＲｘＤ）が接続されている。また、データ通信ラインＤＬには、例えば、所定レベルの電圧が印加されており、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎのデータ通信端子に連なる図示しない送受信回路には、例えば、データ通信ラインＤＬをグランドに接続することが可能なスイッチが備えられている。そして、何れかの通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎの前記送受信回路のスイッチを駆動させることで、データ通信ラインＤＬの電圧レベルが、例えば、所定レベルとグランドレベルとに切り替わり、これら電圧レベルの相違を２値信号としたシリアル信号が、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎに受信される。
【００２０】
さて、リングラインＲＬは、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎを、リング状に繋げるように接続してなる。より詳細には、図１に示すように、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎには、トリガ用入力端子１４とトリガ用出力端子１５とが設けられており、マスター通信ユニットＢＭのトリガ用出力端子１５に、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１のトリガ用入力端子１４を接続し、そのスレーブ通信ユニットＣＳ１のトリガ用出力端子１５に、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２のトリガ用入力端子１４を接続する。このように、順次に、２つのスレーブ通信ユニットＣＳｍ，ＣＳｍ＋１のトリガ用出力端子１５とトリガ用入力端子１４とを接続して、最後のスレーブ通信ユニットＣＳｎのトリガ用出力端子１５を、マスター通信ユニットＢＭのトリガ用入力端子１４に接続する。これにより、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎが、リングラインＲＬによって、リング状に接続され、かつ、リングラインＲＬの一方向回りに信号が伝送される構成になっている。
【００２１】
マスター通信ユニットＢＭは、例えば、内蔵したＣＰＵにて所定のプログラムをランすることで、以下のように動作する。即ち、マスター通信ユニットＢＭは、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号（本発明の「トリガ信号」に相当する）を出力してから、データ通信ラインＤＬに順次に送信されてくるデータ信号を、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに対応付けて受信する。また、マスター通信ユニットＢＭは、起動後に、リングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力してから、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎを識別するアドレスを設定するためのアドレス信号を、データ通信ラインＤＬに出力する。
【００２２】
各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、例えば、やはり内蔵したＣＰＵにて所定のプログラムをランすることで、以下のように動作する。即ち、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、データ通信ラインＤＬからコマンド信号を受けると、データ通信ラインＤＬからの信号の受信を禁止した受信禁止状態になる。また、この状態で、前記コマンド信号に次ぐ第１回目のＷＡＫＥ信号を受信すると、前記コマンド信号に応答したデータ信号をデータ通信ラインＤＬに出力してから、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。さらに、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、第１回目に次ぐ第２回目のＷＡＫＥ信号を受信すると、前記受信禁止状態が解除されて受信許可状態になり、その後、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。
【００２３】
また、スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、起動時には、受信禁止状態になっており、リングラインＲＬからＷＡＫＥ信号を受けて、受信許可状態に切り替わる。そして、この状態で、データ通信ラインＤＬにアドレス信号が送信されると、そのアドレス信号に基づいて自分のアドレスを設定し、リングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。その後、自分のアドレスに、所定数（例えば、＋１）をインクリメントして新たなアドレスを生成し、その新たなアドレスを設定するためのアドレス信号を、データ通信ラインＤＬに出力する。
【００２４】
上記したように、各通信ユニットＢＭ、ＣＳ１〜ＣＳｎが動作することで、本実施形態のデータ通信システム全体が、図２及び図３のタイムチャートに示したように動作する。
【００２５】
まず、図２には、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎにＩＤを設定する動作が示されている。本実施形態のデータ通信システムは、起動される度に、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎのＩＤが設定される。データ通信システムを起動するには、例えば、マスター通信ユニットＢＭに備えた図示しない電源スイッチをオンする。すると、動力ラインＰＬを介して、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎにも電力が供給され、本データ通信システムに係る全ての通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎが起動する（図２のＳ１）。
【００２６】
各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、起動後には、データ通信ラインＤＬに対して送受信を禁止された状態になる（図２のＳ２）。この状態で、マスター通信ユニットＢＭが、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、トリガ用入力端子１４にてこのＷＡＫＥ信号を受信し（図２のＳ３）、データ通信ラインＤＬに対して送受信を許可された状態になる（図２のＳ４）。
【００２７】
この状態で、マスター通信ユニットＢＭが、データ通信ラインＤＬに、第１のＩＤを設定するためのコマンド信号を出力する（図２のＳ５）。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、第１のＩＤに係るコマンド信号を受信して、その第１のＩＤを自分のアドレスとして記憶する（図２のＳ６）。
【００２８】
次いで、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１は、トリガ用出力端子１５からリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する（図２のＳ７）。すると、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２が、トリガ用入力端子１４にて、このＷＡＫＥ信号を受信し（図２のＳ８）、データ通信ラインＤＬに対して送受信を許可された状態になる（図２のＳ９）。そして、この状態で、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、データ通信ラインＤＬに、第２のＩＤを設定するためのコマンド信号を出力する（図２のＳ５）。すると、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ１は、第２のＩＤに係るコマンド信号を受信して、これを自分のアドレスとして記憶する（図２のＳ１１）。
【００２９】
このようにして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに、順次にＩＤが設定され、最後のスレーブ通信ユニットＣＳｎのＩＤｎが設定されると、そのスレーブ通信ユニットＣＳｎから、ＷＡＫＥ信号と、第ｎ＋１のＩＤを設定するためのコマンド信号が出力される（図２のＳ１２）。すると、これらＷＡＫＥ信号とコマンド信号とが、マスター通信ユニットＢＭに受信されて、ＩＤ設定の完了と、スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎの総数が認識される。
【００３０】
このように本実施形態のデータ通信システムによれば、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに、順次に異なるアドレスが自動設定されるから、従来のアドレス設定用のディップスイッチ等が不要になって製造コストを抑えることができると共に、アドレスの設定作業もなくすことができる。
【００３１】
さて、図３には、マスター通信ユニットＢＭが、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎから各二次電池に係る検出データを収集するときの動作が示されている。まず、ＩＤの設定が完了すると、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、受信許可状態になっている。この状態で、マスター通信ユニットＢＭは、データ通信ラインＤＬに、コマンド信号を出力する。ここで、コマンド信号は、例えば、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに、各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎの温度、各セルＷの端子間電圧等の検出結果を、データ通信ラインＤＬに出力させる内容になっている。
【００３２】
マスター通信ユニットＢＭから、コマンド信号が送信されると、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、このコマンド信号を受信して、受信禁止状態になると共に、送信は許可された状態になる（図３のＳ２１）。そして、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、一斉に、コマンド信号の内容を解析し、そのコマンド信号に応答したデータ信号を、送信可能な状態に準備して、待機する（図３のＳ２２）。
【００３３】
次いで、マスター通信ユニットＢＭは、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬに、ＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ２３）。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、トリガ用入力端子１４にて、このＷＡＫＥ信号を受信し（図３のＳ２４）、そのＷＡＫＥ信号の受信をトリガにして、準備しておいたデータ信号を、データ通信ラインＤＬに出力する（図３のＳ２５）。そして、このデータ信号が、マスター通信ユニットＢＭに受信される（図３のＳ２６）。このとき、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、受信禁止状態になているから、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が出力してデータ信号を受信せずに、従来のように、余計なデータ処理を行わなくて済む。
【００３４】
次いで、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１は、トリガ用出力端子１５からリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ２７）。すると、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２が、トリガ用入力端子１４にて、このＷＡＫＥ信号を受信し（図２のＳ２８）、そのＷＡＫＥ信号の受信をトリガにして、準備しておいたデータ信号を、データ通信ラインＤＬに出力する（図３のＳ２９）。そして、このデータ信号がマスター通信ユニットＢＭが受信される（図３のＳ３０）。
【００３５】
このようにして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、順次に準備しておいたデータ信号をデータ通信ラインＤＬに出力し、これがマスター通信ユニットＢＭに順次に受信される。このとき、マスター通信ユニットＢＭは、前述の如く設定したＩＤの順に、データ信号を受信するから、どのデータ信号が、どのＩＤのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに係るものかを認識することができる。そして、マスター通信ユニットＢＭは、各データ信号を、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに対応づけて、データ処理を行う。
【００３６】
また、マスター通信ユニットＢＭは、最後のスレーブ通信ユニットＣＳｎから、ＷＡＫＥ信号を受けることで（図３のＳ３１）、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎからのデータ信号の送信が完了したことを認識し、トリガ用出力端子１５からリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ３２）。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、これを受信して（図３のＳ３３）、受信許可状態に戻り（図３のＳ３４）、次の第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２に、ＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ３５）。
【００３７】
そして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、順次に、受信許可状態に戻り、リングラインＲＬを一回りしたＷＡＫＥ信号が、マスター通信ユニットＢＭに受信されると（図３のＳ３６）、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、受信許可状態に戻ったことが認識される。その認識のもと、マスター通信ユニットＢＭは、所定時間後に、再び、コマンド信号を出力し、上記と同様の動作が繰り返される。
【００３８】
このように本実施形態のデータ通信システムによれば、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、そのリングラインＲＬからのＷＡＫＥ信号の受信をトリガにして、順次にデータ通信ラインＤＬにデータ信号を出力し、これらデータ信号を、マスター通信ユニットＢＭが、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに対応付けて受信するから、データ通信ラインＤＬにて送受信される信号には、各通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎを区別するためのＩＤが不要になり、データ長が短くなる。しかも、スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎを区別することなく、マスター通信ユニットＢＭが、データ通信ラインＤＬに、コマンド信号を送信するだけで、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、そのコマンド信号を一斉に受信して、それに応答したデータ信号を返すから、従来のように、各スレーブ通信ユニット毎にコマンド信号を送信する場合に比べて、データの送受信量が削減される。これらにより、本実施形態のデータ通信システムによれば、従来のものよりも、データ通信の速度の向上させることができる。
【００３９】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）前記実施形態では、二次電池の管理用に、本発明に係るデータ通信システムを利用したものを例示したが、二次電池の管理用に限定されるもではなく、１つのマスター通信ユニットと、複数のスレーブ通信ユニットとの間でデータ通信を行うものであれば、例えば、工場の設備の管理や、ビルのセキュリティシステム等に適用してもよい。
（２）前記実施形態のデータ通信システムでは、各スレーブ通信ユニットのＩＤが自動設定されたが、逐一、ディップスイッチで、ＩＤを設定するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ通信システムのブロック図
【図２】データ通信システムのＩＤ設定動作を示すタイムチャート
【図３】データ通信システムのデータ収集動作を示すタイムチャート
【図４】従来のデータ通信システムのブロック図
【符号の説明】
１４…トリガ用入力端子
１５…トリガ用出力端子
ＢＭ…マスター通信ユニット
ＣＳ１〜ＣＳｎ…スレーブ通信ユニット
ＤＬ…データ通信ライン
ＰＬ…動力ライン
ＲＬ…リングライン
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのマスター通信ユニットと、複数のスレーブ通信ユニットとの間でデータ通信を行うデータ通信方法及びデータ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ通信システムの一例として図４に示したものは、例えば、電気自動車に備えた複数の各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎに対応させて、スレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎを設け、これらスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎと１つのマスター通信ユニットＢ１とをデータ通信ラインＤＬに接続してなる。また、各通信ユニットＣ１〜Ｃｎには、それらを区別するＩＤを設定するための例えばディップスイッチ（図示せず）が備えられており、各通信ユニットＣ１〜Ｃｎ毎に固有のＩＤが設定されている。
【０００３】
そして、マスター通信ユニットＢ１が、所定のスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎにデータ送信を要求する場合には、マスター通信ユニットＢ１は、所定のスレーブ通信ユニットのＩＤと、その通信ユニットに要求するデータの種類とを含めたコマンド信号を、シリアル信号にしてデータ通信ラインＤＬに送信する。すると、全てのスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎが、このコマンド信号を受信してＩＤを照合し、コマンド信号と同じＩＤのスレーブ通信ユニットが、コマンド信号に応答したデータ信号をマスター通信ユニットＢ１に返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の構成では、マスター通信ユニットＢ１が、全てのスレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎに、データ送信を要求する場合には、ＩＤを変更したコマンド信号が、ユニット数だけ送信され、しかもコマンド信号には、逐一ＩＤが含められて、データ長が長くなるから、データの送受信量が膨大になってしまうという問題があった。また、各スレーブ通信ユニットＣ１〜Ｃｎは、逐一、各コマンド信号に含まれたＩＤと、自分のＩＤとを照合しなければならず、個々の通信ユニットのデータ処理能力も、高性能にしなければ、データの通信時間が長くなってしまうという問題があった。また、従来のものでは、各スレーブ通信ユニットＣには、ＩＤを設定するために、ハード（ディップスイッチ等）が必要になると共に、そのＩＤの設定作業及び管理が必要になるという問題もあった。
特に、このような通信システムを例えば多数の電池モジュールからなる電池装置における通信システムに適用すると、電池モジュール数が多いことによりデータ処理能力上の問題が生じ、ＩＤの設定及び管理作業が膨大になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、データ通信の高速化を図ることが可能なデータ通信方法及びデータ通信システムの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るデータ通信方法は、１つのマスター通信ユニットと複数のスレーブ通信ユニットとをデータ通信ラインに並列に接続すると共に、そのデータ通信ラインとは別にリング状に接続したリングラインを設け、前記マスター及びスレーブの各通信ユニットを、前記リングラインの一方向回りの順番で、各通信ユニットがトリガ信号をタイミングをずらして受信する構成としておき、前記マスター通信ユニットは前記データ通信ラインを通じて、前記スレーブ通信ユニットを区別することなくコマンド信号を出力し、前記各スレーブ通信ユニットは、前記コマンド信号を前記データ通信ラインを通じて一斉に受信し、前記マスター通信ユニットから前記コマンド信号に次ぐ第１回目の前記トリガ信号が前記リングラインに出力されると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記コマンド信号に応答したデータ信号を前記データ通信ラインに順次に出力し、前記マスター通信ユニットがそれらデータ信号を前記各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信するところに特徴を有する。
請求項２の発明に係るデータ通信方法は、請求項１のデータ通信方法を電池管理装置におけるデータ通信に適用したものであり、スレーブ通信ユニットが電池装置を構成する電池モジュール毎に設けられる。
【０００８】
請求項３の発明に係るデータ通信システムは、１つのマスター通信ユニットと、複数のスレーブ通信ユニットとをデータ通信ラインに並列に接続し、前記各スレーブ通信ユニットが、前記データ通信ラインに出力したデータ信号を、前記マスター通信ユニットが、前記各スレーブ通信ユニット毎に区別して、受信するデータ通信システムにおいて、前記マスター及びスレーブの各通信ユニットに、トリガ用入力端子及びトリガ用出力端子を備えると共に、前記各通信ユニットをリング状に繋げるように、前記トリガ用入力端子と前記トリガ用出力端子とを接続したリングラインを設け、前記マスター通信ユニットは前記データ通信ラインを通じて、前記スレーブ通信ユニットを区別することなくコマンド信号を出力し、前記各スレーブ通信ユニットは、前記コマンド信号を前記データ通信ラインを通じて一斉に受信し、前記マスター通信ユニットから前記コマンド信号に次ぐ第１回目の前記トリガ信号が前記リングラインに出力されると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記コマンド信号に応答したデータ信号を前記データ通信ラインに順次に出力し、前記マスター通信ユニットがそれらデータ信号を前記各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信するように構成したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３記載のデータ通信システムにおいて、前記マスター通信ユニットが前記データ通信ラインにコマンド信号を出力すると、全ての前記スレーブ通信ユニットが、このコマンド信号を受信して、前記データ通信ラインからの信号の受信を禁止した受信禁止状態になり、前記マスター通信ユニットが前記第１回目に次ぐ第２回目のトリガ信号を出力すると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記受信禁止状態を解除するように構成したところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載のデータ通信システムにおいて、マスター通信ユニットは、起動後に、リングラインにトリガ信号を出力してから、各スレーブ通信ユニットを識別するアドレスを設定するためのアドレス信号を、データ通信ラインに出力し、スレーブ通信ユニットは、起動時には、データ通信ラインからの信号の受信を禁止した受信禁止状態となり、トリガ信号を受けると、受信禁止状態が解除されて、データ通信ラインからアドレス信号を受信し、そのアドレス信号に基づき、自分のアドレスを設定してから、リングラインにトリガ信号を出力し、さらに、自分のアドレスと異なるアドレスを設定するためのアドレス信号をデータ通信ラインに出力するように構成したところに特徴を有する。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項３ないし請求項５のデータ通信システムを電池管理装置におけるデータ通信に適用したものであり、スレーブ通信ユニットが電池装置を構成する電池モジュール毎に設けられる。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
請求項１ないし請求項３の発明によれば、リングラインの一方向回りの順番で、各通信ユニットが、トリガ信号を、タイミングをずらして順次に受信し、これをトリガにして、データ通信ラインに順次にデータ信号を出力する。そして、マスター通信ユニットが、これらデータ信号を、各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信するから、データ通信ラインにて送受信される信号には、各通信ユニットを区別するためのＩＤが不要になり、データ長が短くなり、延いては、送受信されるデータの総量も削減され、通信速度の向上が図られる。
【００１３】
また、コマンド信号を１回送信するだけで、全てのスレーブ通信ユニットが、そのコマンド信号を受信し、それに応答したデータ信号を、トリガ信号の受信に応じて、順次に返すから、従来のように、各スレーブ通信ユニット毎にコマンド信号を送信する場合に比べて、データの送受信量が削減され、通信速度の向上が図られる。また、請求項４の発明によれば、各スレーブ通信ユニットがトリガ信号を受信してデータ信号を送信している間には各スレーブ通信ユニットは受信禁止になっていることから、受信データを処理する必要がなく、これによりスレーブ通信ユニットの受信データ処理能力に高性能のものが必要なくなるという利点も得られる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、各スレーブ通信ユニットに、順次に異なるアドレスが自動設定されるから、従来のアドレス設定用のディップスイッチ等が不要になって製造コストを抑えることができると共に、アドレスの設定作業もなくすことができる。
【００１５】
そして、請求項６の発明によれば、請求項３ないし請求項５のデータ通信システムを電池管理装置における通信システムに適用しているから、電池装置が多数の電池モジュールによって構成されているという事情のもとで、各電池モジュールを区別するためのＩＤが不要になって設定や管理作業が極めて簡単になり、かつ、通信速度が向上するという優れた効果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
本実施形態のデータ通信システムは、例えば、電気自動車の電池装置を構成する複数の二次電池（電池モジュール）ＢＴ１〜ＢＴｎを管理するために用いられている。各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎは、複数のセルＷを直列接続してなり、これら各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎ毎にスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが設けられている。
【００１７】
これらスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、１つのマスター通信ユニットＢＭと共に、動力ラインＰＬ、データ通信ラインＤＬ及びリングラインＲＬにて接続されて、本実施形態のデータ通信システムが構成されている。そして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、各セルＷの端子間電圧を検出すると共に、二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎ毎に設けた温度センサＳＴの検出信号を取り込んでおり、これら検出結果をシリアル信号にして、データ通信ラインＤＬに出力する。なお、マスター通信ユニットＢＭは、電気自動車の所定のラインの電流を電流センサＳＣで検出して取り込んでいる。
【００１８】
より詳細には、動力ラインＰＬには、マスター通信ユニットＢＭに備えた電力出力端子（図１のＰｏｗｅｒＯＵＴ）と、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに備えた電力入力端子（図１のＰｏｗｅｒＩＮ）とが接続されており、マスター通信ユニットＢＭが図示しない外部電源から電力を受けて起動すると、この動力ラインＰＬを介して、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎにも電力が供給される。即ち、図示しない起動スイッチを操作することで、本データ通信システムに係る全ての通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎが起動する。
【００１９】
データ通信ラインＤＬには、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎのそれぞれに備えたデータ通信端子（図１のＴｘＤ／ＲｘＤ）が接続されている。また、データ通信ラインＤＬには、例えば、所定レベルの電圧が印加されており、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎのデータ通信端子に連なる図示しない送受信回路には、例えば、データ通信ラインＤＬをグランドに接続することが可能なスイッチが備えられている。そして、何れかの通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎの前記送受信回路のスイッチを駆動させることで、データ通信ラインＤＬの電圧レベルが、例えば、所定レベルとグランドレベルとに切り替わり、これら電圧レベルの相違を２値信号としたシリアル信号が、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎに受信される。
【００２０】
さて、リングラインＲＬは、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎを、リング状に繋げるように接続してなる。より詳細には、図１に示すように、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎには、トリガ用入力端子１４とトリガ用出力端子１５とが設けられており、マスター通信ユニットＢＭのトリガ用出力端子１５に、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１のトリガ用入力端子１４を接続し、そのスレーブ通信ユニットＣＳ１のトリガ用出力端子１５に、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２のトリガ用入力端子１４を接続する。このように、順次に、２つのスレーブ通信ユニットＣＳｍ，ＣＳｍ＋１のトリガ用出力端子１５とトリガ用入力端子１４とを接続して、最後のスレーブ通信ユニットＣＳｎのトリガ用出力端子１５を、マスター通信ユニットＢＭのトリガ用入力端子１４に接続する。これにより、各通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎが、リングラインＲＬによって、リング状に接続され、かつ、リングラインＲＬの一方向回りに信号が伝送される構成になっている。
【００２１】
マスター通信ユニットＢＭは、例えば、内蔵したＣＰＵにて所定のプログラムをランすることで、以下のように動作する。即ち、マスター通信ユニットＢＭは、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号（本発明の「トリガ信号」に相当する）を出力してから、データ通信ラインＤＬに順次に送信されてくるデータ信号を、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに対応付けて受信する。また、マスター通信ユニットＢＭは、起動後に、リングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力してから、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎを識別するアドレスを設定するためのアドレス信号を、データ通信ラインＤＬに出力する。
【００２２】
各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、例えば、やはり内蔵したＣＰＵにて所定のプログラムをランすることで、以下のように動作する。即ち、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、データ通信ラインＤＬからコマンド信号を受けると、データ通信ラインＤＬからの信号の受信を禁止した受信禁止状態になる。また、この状態で、前記コマンド信号に次ぐ第１回目のＷＡＫＥ信号を受信すると、前記コマンド信号に応答したデータ信号をデータ通信ラインＤＬに出力してから、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。さらに、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、第１回目に次ぐ第２回目のＷＡＫＥ信号を受信すると、前記受信禁止状態が解除されて受信許可状態になり、その後、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。
【００２３】
また、スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、起動時には、受信禁止状態になっており、リングラインＲＬからＷＡＫＥ信号を受けて、受信許可状態に切り替わる。そして、この状態で、データ通信ラインＤＬにアドレス信号が送信されると、そのアドレス信号に基づいて自分のアドレスを設定し、リングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。その後、自分のアドレスに、所定数（例えば、＋１）をインクリメントして新たなアドレスを生成し、その新たなアドレスを設定するためのアドレス信号を、データ通信ラインＤＬに出力する。
【００２４】
上記したように、各通信ユニットＢＭ、ＣＳ１〜ＣＳｎが動作することで、本実施形態のデータ通信システム全体が、図２及び図３のタイムチャートに示したように動作する。
【００２５】
まず、図２には、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎにＩＤを設定する動作が示されている。本実施形態のデータ通信システムは、起動される度に、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎのＩＤが設定される。データ通信システムを起動するには、例えば、マスター通信ユニットＢＭに備えた図示しない電源スイッチをオンする。すると、動力ラインＰＬを介して、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎにも電力が供給され、本データ通信システムに係る全ての通信ユニットＢＭ，ＣＳ１〜ＣＳｎが起動する（図２のＳ１）。
【００２６】
各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、起動後には、データ通信ラインＤＬに対して送受信を禁止された状態になる（図２のＳ２）。この状態で、マスター通信ユニットＢＭが、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、トリガ用入力端子１４にてこのＷＡＫＥ信号を受信し（図２のＳ３）、データ通信ラインＤＬに対して送受信を許可された状態になる（図２のＳ４）。
【００２７】
この状態で、マスター通信ユニットＢＭが、データ通信ラインＤＬに、第１のＩＤを設定するためのコマンド信号を出力する（図２のＳ５）。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、第１のＩＤに係るコマンド信号を受信して、その第１のＩＤを自分のアドレスとして記憶する（図２のＳ６）。
【００２８】
次いで、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１は、トリガ用出力端子１５からリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する（図２のＳ７）。すると、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２が、トリガ用入力端子１４にて、このＷＡＫＥ信号を受信し（図２のＳ８）、データ通信ラインＤＬに対して送受信を許可された状態になる（図２のＳ９）。そして、この状態で、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、データ通信ラインＤＬに、第２のＩＤを設定するためのコマンド信号を出力する（図２のＳ５）。すると、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ１は、第２のＩＤに係るコマンド信号を受信して、これを自分のアドレスとして記憶する（図２のＳ１１）。
【００２９】
このようにして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに、順次にＩＤが設定され、最後のスレーブ通信ユニットＣＳｎのＩＤｎが設定されると、そのスレーブ通信ユニットＣＳｎから、ＷＡＫＥ信号と、第ｎ＋１のＩＤを設定するためのコマンド信号が出力される（図２のＳ１２）。すると、これらＷＡＫＥ信号とコマンド信号とが、マスター通信ユニットＢＭに受信されて、ＩＤ設定の完了と、スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎの総数が認識される。
【００３０】
このように本実施形態のデータ通信システムによれば、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに、順次に異なるアドレスが自動設定されるから、従来のアドレス設定用のディップスイッチ等が不要になって製造コストを抑えることができると共に、アドレスの設定作業もなくすことができる。
【００３１】
さて、図３には、マスター通信ユニットＢＭが、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎから各二次電池に係る検出データを収集するときの動作が示されている。まず、ＩＤの設定が完了すると、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、受信許可状態になっている。この状態で、マスター通信ユニットＢＭは、データ通信ラインＤＬに、コマンド信号を出力する。ここで、コマンド信号は、例えば、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに、各二次電池ＢＴ１〜ＢＴｎの温度、各セルＷの端子間電圧等の検出結果を、データ通信ラインＤＬに出力させる内容になっている。
【００３２】
マスター通信ユニットＢＭから、コマンド信号が送信されると、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、このコマンド信号を受信して、受信禁止状態になると共に、送信は許可された状態になる（図３のＳ２１）。そして、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、一斉に、コマンド信号の内容を解析し、そのコマンド信号に応答したデータ信号を、送信可能な状態に準備して、待機する（図３のＳ２２）。
【００３３】
次いで、マスター通信ユニットＢＭは、トリガ用出力端子１５にてリングラインＲＬに、ＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ２３）。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、トリガ用入力端子１４にて、このＷＡＫＥ信号を受信し（図３のＳ２４）、そのＷＡＫＥ信号の受信をトリガにして、準備しておいたデータ信号を、データ通信ラインＤＬに出力する（図３のＳ２５）。そして、このデータ信号が、マスター通信ユニットＢＭに受信される（図３のＳ２６）。このとき、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎは、受信禁止状態になているから、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が出力してデータ信号を受信せずに、従来のように、余計なデータ処理を行わなくて済む。
【００３４】
次いで、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１は、トリガ用出力端子１５からリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ２７）。すると、第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２が、トリガ用入力端子１４にて、このＷＡＫＥ信号を受信し（図２のＳ２８）、そのＷＡＫＥ信号の受信をトリガにして、準備しておいたデータ信号を、データ通信ラインＤＬに出力する（図３のＳ２９）。そして、このデータ信号がマスター通信ユニットＢＭが受信される（図３のＳ３０）。
【００３５】
このようにして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、順次に準備しておいたデータ信号をデータ通信ラインＤＬに出力し、これがマスター通信ユニットＢＭに順次に受信される。このとき、マスター通信ユニットＢＭは、前述の如く設定したＩＤの順に、データ信号を受信するから、どのデータ信号が、どのＩＤのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに係るものかを認識することができる。そして、マスター通信ユニットＢＭは、各データ信号を、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに対応づけて、データ処理を行う。
【００３６】
また、マスター通信ユニットＢＭは、最後のスレーブ通信ユニットＣＳｎから、ＷＡＫＥ信号を受けることで（図３のＳ３１）、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎからのデータ信号の送信が完了したことを認識し、トリガ用出力端子１５からリングラインＲＬにＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ３２）。すると、第１のスレーブ通信ユニットＣＳ１が、これを受信して（図３のＳ３３）、受信許可状態に戻り（図３のＳ３４）、次の第２のスレーブ通信ユニットＣＳ２に、ＷＡＫＥ信号を出力する（図３のＳ３５）。
【００３７】
そして、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、順次に、受信許可状態に戻り、リングラインＲＬを一回りしたＷＡＫＥ信号が、マスター通信ユニットＢＭに受信されると（図３のＳ３６）、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、受信許可状態に戻ったことが認識される。その認識のもと、マスター通信ユニットＢＭは、所定時間後に、再び、コマンド信号を出力し、上記と同様の動作が繰り返される。
【００３８】
このように本実施形態のデータ通信システムによれば、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、そのリングラインＲＬからのＷＡＫＥ信号の受信をトリガにして、順次にデータ通信ラインＤＬにデータ信号を出力し、これらデータ信号を、マスター通信ユニットＢＭが、各スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎに対応付けて受信するから、データ通信ラインＤＬにて送受信される信号には、各通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎを区別するためのＩＤが不要になり、データ長が短くなる。しかも、スレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎを区別することなく、マスター通信ユニットＢＭが、データ通信ラインＤＬに、コマンド信号を送信するだけで、全てのスレーブ通信ユニットＣＳ１〜ＣＳｎが、そのコマンド信号を一斉に受信して、それに応答したデータ信号を返すから、従来のように、各スレーブ通信ユニット毎にコマンド信号を送信する場合に比べて、データの送受信量が削減される。これらにより、本実施形態のデータ通信システムによれば、従来のものよりも、データ通信の速度の向上させることができる。
【００３９】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）前記実施形態では、二次電池の管理用に、本発明に係るデータ通信システムを利用したものを例示したが、二次電池の管理用に限定されるもではなく、１つのマスター通信ユニットと、複数のスレーブ通信ユニットとの間でデータ通信を行うものであれば、例えば、工場の設備の管理や、ビルのセキュリティシステム等に適用してもよい。
（２）前記実施形態のデータ通信システムでは、各スレーブ通信ユニットのＩＤが自動設定されたが、逐一、ディップスイッチで、ＩＤを設定するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ通信システムのブロック図
【図２】データ通信システムのＩＤ設定動作を示すタイムチャート
【図３】データ通信システムのデータ収集動作を示すタイムチャート
【図４】従来のデータ通信システムのブロック図
【符号の説明】
１４…トリガ用入力端子
１５…トリガ用出力端子
ＢＭ…マスター通信ユニット
ＣＳ１〜ＣＳｎ…スレーブ通信ユニット
ＤＬ…データ通信ライン
ＰＬ…動力ライン
ＲＬ…リングライン
Claims (6)
- １つのマスター通信ユニットと複数のスレーブ通信ユニットとをデータ通信ラインに並列に接続すると共に、そのデータ通信ラインとは別にリング状に接続したリングラインを設け、前記マスター及びスレーブの各通信ユニットを、前記リングラインの一方向回りの順番で、各通信ユニットがトリガ信号をタイミングをずらして受信する構成としておき、
前記マスター通信ユニットは前記データ通信ラインを通じて、前記スレーブ通信ユニットを区別することなくコマンド信号を出力し、
前記各スレーブ通信ユニットは、前記コマンド信号を前記データ通信ラインを通じて一斉に受信し、
前記マスター通信ユニットから前記コマンド信号に次ぐ第１回目の前記トリガ信号が前記リングラインに出力されると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記コマンド信号に応答したデータ信号を前記データ通信ラインに順次に出力し、
前記マスター通信ユニットがそれらデータ信号を前記各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信することを特徴とするデータ通信方法。 - 複数の電池モジュールからなる電池装置において前記各電池モジュールの状態を管理する電池管理装置におけるデータ通信方法であって、前記電池モジュール毎に設けたスレーブ通信ユニットと１つのマスター通信ユニットとをデータ通信ラインに並列に接続すると共に、そのデータ通信ラインとは別にリング状に接続したリングラインを設け、前記マスター及びスレーブの各通信ユニットを前記リングラインの一方向回りの順番で、各通信ユニットがトリガ信号をタイミングをずらして受信する構成としておき、
前記マスター通信ユニットは前記データ通信ラインを通じて、前記スレーブ通信ユニットを区別することなくコマンド信号を出力し、
前記各スレーブ通信ユニットは、前記コマンド信号を前記データ通信ラインを通じて一斉に受信し、
前記マスター通信ユニットから前記コマンド信号に次ぐ第１回目の前記トリガ信号が前記リングラインに出力されると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記コマンド信号に応答したデータ信号を前記データ通信ラインに順次に出力し、
前記マスター通信ユニットがそれらデータ信号を前記各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信することを特徴とする電池管理装置におけるデータ通信方法。 - １つのマスター通信ユニットと、複数のスレーブ通信ユニットとをデータ通信ラインに並列に接続し、前記各スレーブ通信ユニットが、前記データ通信ラインに出力したデータ信号を、前記マスター通信ユニットが、前記各スレーブ通信ユニット毎に区別して、受信するデータ通信システムにおいて、
前記マスター及びスレーブの各通信ユニットに、トリガ用入力端子及びトリガ用出力端子を備えると共に、前記各通信ユニットをリング状に繋げるように、前記トリガ用入力端子と前記トリガ用出力端子とを接続したリングラインを設け、
前記マスター通信ユニットは前記データ通信ラインを通じて、前記スレーブ通信ユニットを区別することなくコマンド信号を出力し、
前記各スレーブ通信ユニットは、前記コマンド信号を前記データ通信ラインを通じて一斉に受信し、
前記マスター通信ユニットから前記コマンド信号に次ぐ第１回目の前記トリガ信号が前記リングラインに出力されると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記コマンド信号に応答したデータ信号を前記データ通信ラインに順次に出力し、
前記マスター通信ユニットがそれらデータ信号を前記各スレーブ通信ユニットに対応付けて受信するように構成したことを特徴とするデータ通信システム。 - 前記マスター通信ユニットが前記データ通信ラインにコマンド信号を出力すると、全ての前記スレーブ通信ユニットが、このコマンド信号を受信して、前記データ通信ラインからの信号の受信を禁止した受信禁止状態になり、
前記マスター通信ユニットが前記第１回目に次ぐ第２回目のトリガ信号を出力すると、前記各スレーブ通信ユニットは、順次に前記トリガ信号を受信して、前記受信禁止状態を解除するように構成したことを特徴とする請求項３記載のデータ通信システム。 - 前記マスター通信ユニットは、起動後に、前記リングラインに前記トリガ信号を出力してから、前記各スレーブ通信ユニットを識別するアドレスを設定するためのアドレス信号を、前記データ通信ラインに出力し、
前記スレーブ通信ユニットは、起動時には、前記データ通信ラインからの信号の受信を禁止した受信禁止状態となり、前記トリガ信号を受けると、前記受信禁止状態が解除されて、前記データ通信ラインから前記アドレス信号を受信し、そのアドレス信号に基づき、自分のアドレスを設定してから、前記リングラインに前記トリガ信号を出力し、さらに、自分のアドレスと異なるアドレスを設定するためのアドレス信号を前記データ通信ラインに出力するように構成したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のデータ通信システム。 - 請求項３ないし請求項５のいずれかのデータ通信システムにおいて、複数の電池モジュールからなる電池装置において前記各電池モジュールの状態を管理する電池管理装置に使用され、前記スレーブ通信ユニットが前記電池モジュール毎に設けられてそのデータを前記マスター通信ユニットに送信するものであることを特徴とする電池管理装置のデータ通信システム。
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