JP6661573B2 - 制御装置および制御システム - Google Patents
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Description
(1) 電源線及び通信線を含む車両用配索材を介して互いに接続される複数の制御装置の1つとして用いられ、
電装品が接続される複数の入力ポートと、
複数の前記入力ポートを、第1の基準電位及び前記第1の基準電位とは異なる第2の基準電位のいずれかの電位に設定する電位設定部と、
複数の前記入力ポートに設定された電位の組み合わせに基づいて当該制御装置の識別情報を特定するID特定部と、
特定された前記識別情報を記憶する記憶部と、
特定された前記識別情報に基づいて前記電装品を制御する制御部と、を備え、
前記ID特定部は、当該制御装置の起動時に特定された前記識別情報と前記記憶部に記憶されている前記識別情報とが異なる場合には、起動時に特定された前記識別情報の前記記憶部への書き込みを所定時間禁止し、前記所定時間の経過後に再度識別情報を特定して前記記憶部に書き込み、
前記複数の入力ポートの一部又は全部の電位は、前記制御装置の起動時には前記第1の基準電位に維持されると共に前記制御装置の識別情報の特定に利用され、前記電装品の制御中には前記電装品の状態に応じて前記第1の基準電位及び前記第2の基準電位の何れかに切り替わると共に前記制御部による前記電装品の制御に反映される、
ことを特徴とする。
ことを特徴とする上記(1)に記載の制御装置。
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の制御装置。
さらに、前記車両用配索材を介して複数の前記スレーブ制御ユニットを制御するマスタ制御ユニットを備えた制御システムにおいて、
前記マスタ制御ユニットは、所定条件の成立後は、複数の前記スレーブ制御ユニットのID特定部に対し、前記記憶部への前記識別情報の書き込みを禁止する、
ことを特徴とする制御システム。
本発明の実施形態の制御装置を備えた制御システムの構成例を図1に示す。図1に示した制御システムは、車両上の様々な箇所に設置された様々な電装品を制御するために利用することを想定して構成されている。制御対象の電装品としては、スイッチやセンサのような様々な入力要素や、電気モータ、ヒータ、ランプのような負荷を有するものが想定される。
例えば車両における設計仕様の変更に伴って、それまで使用していた制御システムに対して、例えばLEDやランプのような新たな電装品をそのまま追加したい場合がある。そして、図1に示したような構成の制御システムが車両に搭載されている場合には、ワイヤハーネスの幹線部41に新たなスレーブ制御部20を接続し、このスレーブ制御部20の配下に新たな電装品30を接続することが想定される。
図1に示すように、サブハーネス42(1)は、幹線部41の途中で一端が電源線41a、グランド線41b、通信線41cとそれぞれ接続される3本の電線を有し、これらの電線の他端は端子T16、T17、およびT18によりスレーブ内蔵コネクタEC2の接続部EC2aと物理的および電気的に接続されている。
電装品30(1)および電装品30(3)は、それぞれ図3に示すように構成されている。すなわち、電装品30(1)の内部には1つの入力デバイスSE21と、3個のスイッチSW21、SW22、およびSW23が備わっている。3個のスイッチSW21、SW22、およびSW23は「モーメンタリ」タイプであり、入力デバイスSE21には特別な制約はない。
図1に示したスレーブ制御部20の内部構成の具体例を図2に示す。図2に示すように、スレーブ制御部20は、マイクロコンピュータ(CPU)21、電源部22、通信インタフェース(I/F)23、およびプルアップ回路24を備えている。
図1に示した制御システムにおいては、共通の通信線41cを経由して、マスタ制御部10と配下の複数のスレーブ制御部20との間で、または複数のスレーブ制御部20同士の間でデータ通信を行う可能性がある。したがって、マスタ制御部10や各スレーブ制御部20は、データ通信の際に送信元および送信先を特定する必要があり、更に共通の通信線41c上で複数の信号が衝突しないように制御する必要がある。また、複数のスレーブ制御部20の配下にそれぞれ異なる電装品30が接続されるので、マスタ制御部10は複数のスレーブ制御部20を個別に制御する必要がある。
複数の入力ポートP11〜P14の使用状況に関する設計仕様と各スレーブ制御部20に割り当てるIDとの対応関係の具体例を図4に示す。
「P12=Hi,P13=Hi,P14=Hi」の場合:識別情報ID1
「P12=Hi,P13=Hi,P14=Lo」の場合:識別情報ID2
「P12=Hi,P13=Lo,P14=Hi」の場合:識別情報ID3
「P12=Lo,P13=Hi,P14=Hi」の場合:識別情報ID4
「P12=Hi,P13=Lo,P14=Lo」の場合:識別情報ID5
「P12=Lo,P13=Lo,P14=Hi」の場合:識別情報ID6
「P12=Lo,P13=Hi,P14=Lo」の場合:識別情報ID7
図1に示した制御システムにおいて、スレーブ内蔵コネクタEC2の配下に接続された電装品30(2)は3つの電気信号を出力する。したがって、これら3つの電気信号を入力するためにスレーブ内蔵コネクタEC2内のスレーブ制御部20は3つの入力ポートを使用する必要がある。つまり、4つの入力ポートP11〜P14のうち1つが不使用(空き)状態になる。そこで、不使用状態の入力ポートを識別情報の割り当てのために利用できる。
図1に示した制御システムにおいて、各スレーブ制御部20が自分のIDを認識するための処理手順を図5に示す。すなわち、各スレーブ制御部20内のマイクロコンピュータ21が図5の処理手順を実行することにより、自分のIDを認識し、認識したIDを通信動作に反映することができる。勿論、マイクロコンピュータ21に限らず、一般的な論理回路が図5の処理手順に基づいて自分のIDを認識することも可能である。
<ID再読み込み禁止機能の必要性>
例えば、車両の走行中に発生する機械振動の影響によって各スレーブ内蔵コネクタEC1、EC2、EC3の端子T11〜T14等の箇所で一時的な接触不良や経年劣化が発生する可能性が考えられる。そして、そのような接触不良や経年劣化が発生すると、図5に示した処理を実行した時に間違った識別情報が保存された識別情報ROM_IDとしてフラッシュメモリ21bに書き込まれることになり、間違った識別情報の使用によってシステムの誤動作が発生する。このような誤動作を予防することを目的として、識別情報の書き換えが不要な状況においては、保存された識別情報ROM_IDの書き換えを禁止する必要がある。それを実現するのが「ID再読み込み禁止機能」である。
各スレーブ制御部20における電源投入時の動作例を図6に示す。すなわち、スレーブ制御部20の電源が投入されマイクロコンピュータ21が起動した時に、図6に示す処理が実行される。また、図6中のステップS22は、図5に示した処理の内容に相当する。
マスタ制御部10の動作例を図8に示す。図8に示した動作をマスタ制御部10が実行することにより、上述の「IDロック」又は「IDアンロック」の命令を各スレーブ制御部20に送信することができる。
図1に示した制御システムの変形例の構成を図9に示す。なお、図9において図1と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。
図1、図9のいずれの制御システムにおいても、スレーブ内蔵コネクタEC1、EC2、およびEC3が内蔵するスレーブ制御部20のハードウェアおよびソフトウェアを共通化できる。そのため、同じ品番のスレーブ制御部20を各コネクタEC1、EC2、EC3に搭載できる。したがって、製造作業における誤組み付けの発生を防止でき、製造コストを低減できる。また、数量効果により部品コストを低減できる。また、部品交換時にIDを割り当てるための特別な作業を行う必要がないため、交換作業に伴うコストを低減できる。また、使用する部品の保有在庫数を減らすことができるため付帯コストを低減できる。
[1] 電源線及び通信線を含む車両用配索材を介して互いに接続される複数の制御装置(スレーブ制御部20)の1つとして用いられ、
電装品(30)が接続される複数の入力ポート(P11〜P14)と、
複数の前記入力ポートを、第1の基準電位及び前記第1の基準電位とは異なる第2の基準電位のいずれかの電位に設定する電位設定部(電線43c,43d)と、
複数の前記入力ポートに設定された電位の組み合わせに基づいて当該制御装置の識別情報を特定するID特定部(マイクロコンピュータ21,S11)と、
特定された前記識別情報を記憶する記憶部(一時記憶メモリ(RAM)21a,フラッシュメモリ(FROM)21b)と、
特定された前記識別情報に基づいて前記電装品を制御する制御部(マイクロコンピュータ21)と、を備え、
前記ID特定部は、当該制御装置の起動時に特定された前記識別情報と前記記憶部に記憶されている前記識別情報とが異なる場合には、起動時に特定された前記識別情報の前記記憶部への書き込みを所定時間禁止し、前記所定時間の経過後に再度識別情報を特定して前記記憶部に書き込む(ID再確定処理PR1)、
ことを特徴とする制御装置。
ことを特徴とする上記[1]に記載の制御装置。
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の制御装置。
さらに、前記車両用配索材を介して複数の前記スレーブ制御ユニットを制御するマスタ制御ユニットを備えた制御システムにおいて、
前記マスタ制御ユニットは、所定条件の成立後は、複数の前記スレーブ制御ユニットのID特定部に対し、前記記憶部への前記識別情報の書き込みを禁止する(図6参照)、
ことを特徴とする制御システム。
20 スレーブ制御部
21 マイクロコンピュータ
21a 一時記憶メモリ(RAM)
21b フラッシュメモリ(FROM)
22 電源部
23 通信インタフェース
24 プルアップ回路
25 電源線
26 グランド線
27a,27b,27c,27d 信号線
28 通信線
30 電装品
41 幹線部
41a 電源線
41b グランド線
41c 通信線
42,43 サブハーネス
43a,43b,43c,43d,43e 電線
44 コネクタ
P11,P12,P13,P14 入力ポート
EC1,EC2,EC3 スレーブ内蔵コネクタ
EC2a 接続部
T11,T12,T13,T14,T15,T16,T17,T18 端子
SE11,SE21,SE31 入力デバイス
SW11,SW12,SW21,SW22,SW23,SW31,SW32 スイッチ
R11,R12,R13,R14 抵抗器
RAM_a ID用一時データ
ROM_ID 保存された識別情報
Claims (4)
- 電源線及び通信線を含む車両用配索材を介して互いに接続される複数の制御装置の1つとして用いられ、
電装品が接続される複数の入力ポートと、
複数の前記入力ポートを、第1の基準電位及び前記第1の基準電位とは異なる第2の基準電位のいずれかの電位に設定する電位設定部と、
複数の前記入力ポートに設定された電位の組み合わせに基づいて当該制御装置の識別情報を特定するID特定部と、
特定された前記識別情報を記憶する記憶部と、
特定された前記識別情報に基づいて前記電装品を制御する制御部と、を備え、
前記ID特定部は、当該制御装置の起動時に特定された前記識別情報と前記記憶部に記憶されている前記識別情報とが異なる場合には、起動時に特定された前記識別情報の前記記憶部への書き込みを所定時間禁止し、前記所定時間の経過後に再度識別情報を特定して前記記憶部に書き込み、
前記複数の入力ポートの一部又は全部の電位は、前記制御装置の起動時には前記第1の基準電位に維持されると共に前記制御装置の識別情報の特定に利用され、前記電装品の制御中には前記電装品の状態に応じて前記第1の基準電位及び前記第2の基準電位の何れかに切り替わると共に前記制御部による前記電装品の制御に反映される、
ことを特徴とする制御装置。 - 前記ID特定部は、前記記憶部が初期状態の場合には、起動時に特定された前記識別情報を、前記所定時間を経過する前に前記記憶部に書き込む、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記制御部は、起動時に特定された前記識別情報と前記記憶部に記憶されている前記識別情報とが異なる場合には、前記所定時間が経過するまで前記電装品の制御を禁止する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御装置をスレーブ制御ユニットとして複数備え、
さらに、前記車両用配索材を介して複数の前記スレーブ制御ユニットを制御するマスタ制御ユニットを備えた制御システムにおいて、
前記マスタ制御ユニットは、所定条件の成立後は、複数の前記スレーブ制御ユニットのID特定部に対し、前記記憶部への前記識別情報の書き込みを禁止する、
ことを特徴とする制御システム。
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