JPH02190030A

JPH02190030A - 自動車サウンドシステムを製作する方法及び自動車サウンドシステム

Info

Publication number: JPH02190030A
Application number: JP1244899A
Authority: JP
Inventors: Max C Chapman; マックス　シー．チャップマン
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1990-07-26
Also published as: US5127057A; ES2075059T3; DE68923538D1; EP0375128B1; EP0375128A2; CA1330840C; EP0375128A3; DE68923538T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の背景］本発明は一般的に自動車サウンドシステムに係り、そし
て特にそのようなサウンドシステムの製作の容易性を向
上させるための分離形マルチプロセッサに基づくアーキ
テクチャに係る。

最近のディジタルオーディオ技術の導入に伴つて、自動
車使用者たちは精選された自動車サウンドシステムを提
供されている。かく１−で、典型的なサウンドシステム
は、ＡＭ／ＦＭ受信機と組合わされた標準カセットテー
ププレーヤ、ディジタルコンパクトディスク（ＣＤ）プ
レーヤ、またはディジタルオーディオチーブ（ＤＡＴ）
プレーヤを有する。

先行技術に基づくす・クンドシステムは、該システムが
ラジオ受信機ｌカセットテーププレーヤ、ラジオ受信機
／ＣＤプレーヤまたはラジオ受信機１ＤＡＴプレーヤで
あるかの別に従って各個に設計されそして製作されてい
る。電子的ラジオ同調、ディジタル表示、局選択機能な
どの出現とともに、設計者はマイクロコントローラに大
きく依存するようになった。かくして、マイクロコント
ローラは、全体構成上不可欠のユニット即ちインテグラ
ルユニットとして設計されるサウンドシステムにおいて
、ラジオ諸機能及びテープまたはＣＤ諸機能の制御を司
る。

例えば、オドレンの米国特許第４２９２４６７号は、レ
ベル設定スイッチがマイクロコントローラによって監視
されるオーディオ受信機を開示する。レベル変更はメモ
リー内にロードされ、利用者に対して表示され、そして
マイクロプロセッサによって実行される。

コンポーネントサウンドシステム、即ちラジオ、アンプ
およびカセットテーププレーヤのごときシステム部品が
自動車への据付間に相互結合される独立したインテグラ
ル構成要素として組立てられるもの、もまた知られてい
る。これら独立した構成要素はおのおのマイクロプロセ
ッサによって制御される。

前述した先行技術によるサウンドシステムは設計及び製
作の両面において欠点を有する。インテグラルユニット
は個別設計作業並びに様々の異なる製作作業の必要性に
起因する高費用を欠点として有する。従って、インテグ
ラルユニットの製作は規模の利益を完璧に達成し得なか
った。コンポーネントシステム、は同じ欠点に加えて、
インテグラルユニットに比しより大きい専用実装空間を
自動車内において要求する欠点をも有する。

パーク外の米国特許第４６３７０２２号は自動車用送受
信無線機であって分数処理環境を有するものを開示する
。共用バスが複数のプロセッサをその内部及び外部にお
いて結合する。構造化サブシステムインターフェースが
、主制御プロセッサを変更することなしにプロセッサが
システムに追加され得るように設けられる。各プロセッ
サは制御プロセッサにデータを転送しそして制御プロセ
ッサからデータを受取り得る１セツトのレジスタとして
設計される。従って、各局所プロセッサはその周辺装置
との非共用接続手段を必要とする。そのようなシステム
は部品個数の増加、複雑性の増大及び信頼性の減少の故
に製作上の観点から望ましくない。さらに、パーク外の
特許におけるレジスタ方式は、現存するマイクロプロセ
ッサ制御オーディオサウンドシステムには容易に適応し
得ない。マルチマイクロプロセッサのアドレッシング及
びコマンデイングは新命令セットの開発を必要とし、そ
の結果として設計費用が増すからである。

［発明の要約１従って、本発明の主目的は設計及び製作の費用を削減す
る自動車用サウンドシステム及びその製作方法を提供す
ることである。

本発明の第２の目的は、１個の共通のシャーシからのイ
ンテグラルラジオ受信機とカセット、ＣＤ、またはＤＡ
Ｔサウンドシステムとの融通性のある同時製作を達成す
ることである。

本発明のさらに他の一目的は、各システム設計を複数の
互換可能モジュールに分割するための複式マイクロコン
トローラアーキテクチャを提供することである。

これら及びその他の目的は、主基板が複数の選択された
サウンドシステムに共通の機能を実行するための主マイ
クロプロセッサ装置を含むように組立てられる自動車用
サウンドシステムを製作する方法によって達成される。

制御基板は、選択サウンドシステムの少なくとも一つに
対応する一つの音源機構を含み且つ該音源機構を制御す
るための機構マイクロプロセッサ装置を含むように組立
てられる。主基板と制御基板は接続されそしてそれらの
マイクロプロセッサ装置は共通バスに結合される。好ま
しくは、前記方法は、さらに、オペレータ入力を受取り
そして出力情報を表示するためのオペレータ装置を有し
且つオペレータ人力と出力情報とを処理するためのベゼ
ルマイクロプロセッサ装置を有する側縁基板即ちベゼル
基板を組立てる過程を有する。ベゼル基板は主基板と制
御基板とに接続されそしてベゼルマイクロプロセッサ装
置は共通バスに結合される。

かくして、本発明は自動車用サウンドシステムをベゼル
、機構及び主シャーシモジュールに機能的に且つ構造的
に分割することによって自動車用サウンドシステムの製
作における費用の削減と融通性の増進とを達成する。サ
ウンドシステム諸機能は前記３モジユ一ル間に必要とさ
れる相互接続手段の個数を最小化する態様に分割される
。完全システムの最終製作は、システム形式（例えば、
カセット、ＣＤまたはＤＡＴ　）に対応する適切なベゼ
ル及び機構モジュールを選択することと、それを好まし
くは全システム形成に共通である主シャーシモジュール
に接続することとによって達成される。

本発明の新規の特徴は特許請求の範囲に明細に説明され
る。しかし、本発明自体は、その構造及び動作方式に関
して、その他の諸口的及び諸利点とともに、添付図面と
関連して以下記述される説明を検討することによって最
も明快に理解されるであろう。

［実施例の詳細な説明１第１図を参照すると、メインシャーシ１０はいくつかの
異なるサウンドシステムに共通の主ラジオ機能を提供し
そしてインテグラルユニットを構成するため機構サブア
センブリ及びベゼルサブアセンブリがそれに対して結合
される構造物を提供する。かくして、インテグラルＣＤ
−ラジオユニットがＣＤ機構サブアセンブリ１１及びＣ
Ｄベゼルサブアセンブリ１２をメインシャーシ１０と結
合することによって得られる。同様に、ＤＡＴ−ラジオ
がＤＡＴ機構サブアセンブリ１３及びＤＡＴベゼルサブ
アセンブリ１４をメインシャーシ１０と結合することに
よって得られ、一方、カセットラジオがカセット機構サ
ブアセンブリ１５及びカセットベゼルサブアセンブリ１
６をメインシャーシ１０と結合することによって得られ
る。

各機構サブアセンブリは、特定の記録媒体例えばＣＤ、
ＤＡＴ及びカセットから、記録された信号を検索するそ
れぞれの機構１１ａ、　１３ａ、　１５ａを有する。そ
のような機構は当業者にはよく知られている。各機構サ
ブアセンブリは、さらに、機構を運転するのに必要な回
路装置を有する結合された機構制御基板１１ｂ、　１３
ｂ、　１５ｂを有する。これら制御基板にはそれぞれの
マイクロプロセッサ２０．２１　、２２及び連結された
メモリー、入力ｌ出力装置及びそれぞれのマイクロコン
トローラのチップセットを形成する周辺装置（図示せず
）が含まれる。

各ベゼルサブアセンブリは各ベゼル前板１２ａ。

１４ａ、１６ａをそれぞれ有し、そして結合されたベゼ
ル基板１２ｂ　、　１４ｂ　、　１６ｂをそれぞれ有す
る。これらベゼル基板はそれぞれのマイクロプロセッサ
２３，２４゜２５及び連結されたチップ（図示せず）を
有する。これらベゼルサブアセンブリは、システム入力
（例えば、音量、同調、検索制御）及び出力デイスプレ
ー（例えば、受信周波数、トラック数、テープ方向）の
ごときオペレーターインターフェース機能を提供するよ
うに働く。

メインシャーシ１０はその固有の主基板を有し、該主基
板は主マイクロプロセッサ２６及び連結されたマイクロ
コントローラチップ及びインテグラルサウンドシステム
のラジオ及び主オーディオ機能を実行するその他の装置
（図示しない）を含む。さらに、メインシャーシ１０に
は前記サブアセンブリがメインシャーシ１０に接続され
るとき各マイクロコントローラを相互結合するための機
構コネクタ２７及びベゼルコネクタ２Ｂが含まれる。好
ましくは、機構コネクタ２７及びベゼルコネクタ２８は
３個のマイクロコントローラの全てにより使用される共
通バスを構成する接続手段を有し、マイクロコントロー
ラの１１個が割込みを通じてバスの使用を制御する。

次に第２図を参照すると、好適実施例の分散制御アーキ
テクチャがいっそう詳細に説明される。主基板３０、ベ
ゼル基板３１及び機構基板３２は共通バス３３によって
相互接続される。オーディオシステムの機能区分化は、
最小の相互接続及び連通が異なる基板の間に必要とされ
るように、且つ各基板がそのバスを通じてスタンドアロ
ン型ユニットとしてテストされ得るように決定される。

従って、各基板はマイクロブロセツ→ｌ′、メモリー（
ＲＡＭ及びＲＯＭ）及び入力ｌ出力装置を含む完全なマ
イクロコントローラを有することが好ましい。

主基板３０はサウンドシステムのファミリに共通の機能
、即ち該サウンドシステムがカセット、ＣＤまたはＤＡ
Ｔの何れであるかに無関係の機能、を遂行する。主基板
マイクロコントローラ３４はソフトウェア時刻機構（後
に説明されるようにベゼル基板３１上に表示され得る）
を維持する。主マイクロコントローラ３４は、す・ラン
ドシステムが自動車の点火ｌ付属機構スイッチのオン状
態においてのみ動作され得るように点火ｌ付属機構スイ
ッチのオンｌオフ状態を感知する。→Ｊ゛ウンドシステ
ム周辺装置（例えば、電源アンテナ）への主電源は主マ
イクロコントローラ３４に接続された回線３６を通じて
制御される。外部可聴周波パワーアンプの出力は回線３
７上に信号を発生させることによって主マイクロコント
ローラ３４によって弱化され得る。主マイクロコントロ
ーラ３４は汎用非同期送受信器（ＵＡＲＴ）及び遠角制
御及び／または主基板機構試験を可能にするＲ３−２３
２ボートを提供する通信回線３９を有する。

図示されてはいないが、ベゼル基板３１及び機構基板３
２もそのようなボートを有し得る。

主基板３０はバス３３と結合されそして主マイクロコン
トローラ３４によって制御されるオーディオ処理セクシ
ョン４１を有する。オーディオ処理セクション４１は図
示されない接続手段を通じて機構基板３２から再生音響
信号を受取る、または、やはりバス３３に結合されそし
て主マイクロコントローラ３４によって制御されるチュ
ーナ４２がらラジオ番組信号を受取る。オーディオ処理
セクション４１はシステム音量、バラン久、フェード、
低温レベル、高温レベル及びミュートを制御する。最終
オーディオ出力は内部パワーアンプから回線４３を通じ
てスピーカへ、または代替的に低レベルオーディオ信号
として外部パワーアンプへ提供される。

さらに、主基板３０は圧縮セクション躬とＤＮＲノイズ
削減セクション４５とを有する。これらセクション劇、
４５は、おのおのの、オーディオ処理セクション４１に
おいて処理されるオーディオ信号の音質を改善するよう
に主マイクロコントローラ３４に結合されそしてそれに
よって制御される。読出しｌ書込み防盗ＥＥＦＲＯＭ　
（電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ）４６
が、自動車バッテリ電源がオーディオシステムから切１
祈された場合にはサウンドシステムの動作がユーザ入力
安全コードとＥＥＰＲＯＭ　４６の内容との厳密な一致
をその条件にされるようにバス３３に結合されて主基板
３０」ユに配置される。

主マイクロコントローラ３４は主基板３０によって使用
される制御パラメータ、例えば音量レベル、チューナ周
波数など、を格納するための持久メモリを有することが
好ましい。持久メモリはこれらパラメータをシステム電
力が切られた後も保存し、従ってユニットが再びオンに
されたとき前回の設計値が回復され得る。

次にベゼル基板３１を検討すると、ベゼルマイクロコン
トローラ５０はバス３３に結合される。ベゼル基板３１
はオペレータインターフェースと関連する全システム機
能、例えばパラメータ及びオペレータ操作制御装置の読
取りの表示、を実行する。１個または複数個の発光ダイ
オード（ＬＥＤ）５１がパワーオンのごときシステム状
態を表示するためにベゼルマイクロコントローラ５０に
結合される。視覚デイスプレー５２及びデイスプレー駆
動装置５３がバス３３に結合されそして時刻、チューナ
周波数またはトラック番号のごとき上方を表示するよう
にベゼルマイクロコントローラ５０によって制御される
。

デイスプレー５２は例えば真空蛍光デイスプレー（ＶＦ
Ｄ）または液晶デイスプレー（ＬＣＤ）から成り得る。

ベゼルマイクロコントローラ５０に接続されたオペレー
タ入力装置は、音量ｌ同調アップダウンスイッチ５４及
び入力キーパッド５５を有する。入力ポテンショメータ
５６がアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器５７を介
してベゼルマイクロコントローラ５０に結合される。入
力キーパッド５５はカセット、ＣＤまたはＤＡＴ機能、
事前設定無線周波数などを有し得、そして入力ポテンシ
ョメータ５６は例えば音声バランス、高温レベル、低温
レベル及びフェードを表し得る。

視覚デイスプレー５２の光度加減は、周囲光センサから
の光信号、または、Ａ／Ｄ変換器５７に結合された“ラ
ンプ″回線５８上の自動車走行灯スイッチからの光信号
によって達成される。ベゼルマイクロコントローラ５０
はデイスプレー５２のための適性輝度を決定しそしてパ
ルス幅モジュレータ（ＰＷＭ）５９回線６０とを通じて
デイスプレー駆動装置５３への前記輝度を指令する。

機構基板３２はバス３３と結合されたマイクロコントロ
ーラ６５を有する。機構基板３２上のその他の構成要素
は、特定サウンドシステムの本質に依存するが、テープ
キャプスタン及びスピンドルを回転させるモータ制御部
またはディスクドライブ、テープヘッドまたはピックア
ップ制御部、及びディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器
を有し得る。機構マイクロコントローラ６５は装填、排
出、再生、−時停止、停止、早送り、巻戻し及び自動音
楽サーチのごとき機能を当業者には既知の方式で制御す
る。

前記分離型の３個の基板、即ち主基板３０、ベゼル基板
３１及び機構基板３２、の相互作用はバス３３の規則正
しい使用に依存する。従って、ベゼルマイクロコントロ
ーラ５０はバス３３に対する接近を監視する。基板間に
総称インターフェースを提供するとともに、一基板を他
基板の構成に影響を及ぼすことなしに変更することに関
し融通性を提供するために、基板間の実質的にすべての
通信はマイクロコントローラ間で管理される。従って、
ベゼルマイクロコントローラ５０は増加された音量設定
値を直接にオーディオ処理セクション４１へ伝達し得る
が、それよりも、むしろ、新設定値は主基板マイクロコ
ントローラ３４へ伝達され、次いでそれは新音量レベル
を監視する。

本発明のバス構造及び通信規約は第３図と関連して説明
される。第３図には第２図に対応する集積回路、バスデ
ータ回線及びバス制御回線が示される。ベゼルマイクロ
コントローラ５０はシステムマスターでありそしてナシ
ョナルセミコンダクタ社によって製作された８８８０Ｇ
マイクロコントローラから構成される。主基板マイクロ
コントローラ３０はベゼルマイクロコントローラ５０の
スレーブでありそしてやはり８８８０Ｇから構成される
。主マイクロコントローラ３４はオーディオ処理セクシ
ョン４１、周波数シンセサイザまたはチューナ４２及び
ＥＥＦＲＯＭ　（電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ
）４６に対してマスターである。機構マイクロコントロ
ーラ６５はベゼルマイクロコントローラ５０のスレーブ
でありそしてソニー社によって製作されたＣＰＸ　５０
５８マイクロコントローラから構成される。

前記マイクロコントローラは直列のバス３３によって相
互に接続され、バス３３はマスター出力回線７０、マス
ター人力回線７１及び直列クロック回線７２から成る。

直列クロック回線７２はマスター出力回線７０及びマス
ター人力回線７１におけるデータの直列伝送のためのタ
イミング基準を提供する。回線７０はベゼルマイクロコ
ントロー・う５０の直列データ入力部を主基板マイクロ
コントローラ３４、機構マイクロコントローラ６５及び
デイスプレー駆動装置５３のそれぞれの直列データ入力
部と接続する。回線７１は、さらに、ベゼルマイクロコ
ントローラ５０の直列データ入力部を主基板マイクロコ
ントロ・−ラ３４及び機構マイクロコントローラ６５の
それぞれの直列データ出力部と接続する。回線７１は、
さらに、主基板マイクロコントローラの直列データ出力
部をオーディオ処理セクション４１、チューナ４２及び
ＥＥＰＲＯＭ　４６のそれぞれの直列データ入力部と接
続する。

第３図は、また、確立された整然とした規約に従ッテ、
ベゼルマイクロコントローラ５０とそのスレーブマイク
ロコントローラ３４．６５との間の指令、メツセージ及
びデータの転送を調整するためのバス制御回線７３．７
４．７５．７６を示す。システムマスターとして、ベゼ
ルマイクロコントローラ５０は、主基板マイクロコント
ロー・う３４または機構マイクロコントローラ６５に対
しそれぞれ、まず、チップ選択回線即ちバス制御回線７
５または７６を使用して到来する指令を知らせる、二と
によって指令の伝送を開始する。逆に、メツセージまた
はデータは、サービス要求回線即ちバス制御回線７３．
７４を介して転送を知らせる（そしてベゼルマイクロコ
ントローラ５０に割込む）ことによって、ベゼルマイク
ロコントローラ５０に対してスレーブマイクロコントロ
ーラ３４．６５によって伝送される。伝送を受けるマイ
クロコントローラからの応答後、伝送は直列バス３３を
通じて完了される。

バス３３に対する排他的アクセス期間が主基板マイクロ
コントローラ３４によって要求されそしてそれらは適切
な指令及びメツセージによって得られる。基板マイクロ
コントローラ３４がそのスレーブ装置４１，４２．４６
と通信するため共通のバス３３の使用を要求するときは
常に、それは゛バス支配権要求”メツセージをベゼルマ
イクロコントローラ５゜に送信することによってバス支
配を要求しなくてはならない。ババス支配権を付与″指
令を通じて主基板マイクロコントローラ３４にバス支配
権を付与した後、ベゼルマイクロコントローラ５０は、
主基板マイクロコントローラ３４からの゛′バス使用終
了″メツセージの受信により示される、主基板マイクロ
コントローラ３４によるバス支配権の放棄まで、機構マ
イクロコントローラ６５またはデイスプレー駆動装置５
３からのザービス割込みを延期する。排他的バスアクセ
スが許されている時間、主基板マイクロコントローラ３
４はチップ選択回線７７．７８゜または７９を通じて特
定スレーブに信号を送ることによってそのスレーブと通
信し得る。

以上、自動車サウンドシステムの諸機能を複数のモジュ
ールに区分化することによって費用を削減された融通性
に富む製造を可能にする自動車サウンドシステムが説明
された。全システムのための一共通シャーシの使用は設
計費用を低減させる。モジュール間に一総称インターフ
ェース規約を設けることによって個々のモジュールに、
他のモジュールに何らの影響を与えることなｌ−に、改
良が施され得る。

本発明の好適実施例が示されそして説明されたが、その
ような実施例は単に説明例として掲げられたものである
に過ぎないことは理解されるであろう。本発明の精神か
ら逸脱することなしに、多くの修正、変更及び代替が当
業者によって提案され得よう。従って、冒頭に示された
特許請求の範囲はそのような修正であって本発明の精神
及び範囲に含まれるものをすべて包含することが意図さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は各基板及びそれらの修正形式であって本発明に
従って異なるサウンドシステムを形成するように組立て
られ得るものの斜視図、第２図は本発明の分散形マルチ
プロセツザアーキテクチャの機能ブロック図、第３図は
第２図のアーキテクチャの一部分の好適実施例の概略図
である。図面上、１０・・・メインシャーシ、１１・・・ＣＤ機構サブアセンブリ、１２・・・ＣＤベゼルサブアセンブリ、１３・・・ＤＡ
Ｔ機構サブアセンブリ、１４・・・ＤＡＴベゼルサブア
センブリ、１５・・・カセット機構サブアセンブリ、１
６・・・カセットベゼルサブアセンブリ、２０、２１　
、２２・・・マイクロプロセッサ、２３、２４．２５・
・・マイクロプロセッサ、２６・・・主マイクロプロセ
ッサ、３０・・・主基板、３１・・・ベゼル基板、３２
・・・機構基板、３３・・・バス、３４・・・主基板マ
イクロコントローラ、５０・・・ベゼルマイクロコント
ローラ、６５・・・機構マイクロコントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の選択されたサウンドシステムに共通の諸機
能を実行するための主マイクロプロセッサ装置を含む主
基板を組立てる過程と、前記選択されたサウンドシステ
ムの少なくとも一つに対応する一つの音源機構を含み且
つ前記音源機構を制御するための機構マイクロプロセッ
サ装置を含む制御基板を組立てる過程と、前記主基板と
前記制御基板とを接続して１個のインテグラルユニット
を形成する過程と、前記主マイクロプロセッサ装置及び
前記機構マイクロプロセッサ装置を共通のバスに結合す
る過程とを有することを特徴とする自動車サウンドシス
テムを製作する方法。
（２）複数の選択されたサウンドシステムに共通の諸機
能を実行するための主マイクロプロセッサ装置を含む主
基板と、前記選択されたサウンドシステムの少なくとも
一つに対応する一つの音源機構を含み且つ前記音源機構
を制御するための機構マイクロプロセッサ装置を含む制
御基板と、オペレータ入力を受取りそして出力情報を表
示するためのオペレータ装置を有し且つ前記オペレータ
入力と前記出力情報とを処理するためのベゼルマイクロ
プロセツサ装置を有するベゼル基板とを有し、前記主基
板、前記ベゼル基板及び前記制御基板がインテグラルユ
ニットを形成するように結合され、そしてさらに、前記
主マイクロプロセッサ装置と、前記ベゼルマイクロプロ
セツサ装置と、前記機構マイクロプロセッサ装置とを接
続するための共通バス装置を有することを特徴とする自
動車サウンドシステム。
（３）ラジオの受信を同調させそしてサウンドシステム
の音響特性を制御するための主マイクロプロセッサ装置
を有する主基板と、前記サウンドシステムにオーディオ
入力を供給するための音源機構を有しそして前記音源機
構を制御するための機構マイクロプロセッサ装置を有す
る制御基板と、前記入力を受取りそして前記出力を表示
するためのオペレータ装置を有しそして前記サウンドシ
ステムのため入力及び出力を処理しそして前記主マイク
ロプロセッサ装置と前記機構マイクロプロセッサ装置と
を制御するためのベゼルマイクロプロセツサ装置を有す
るベゼル基板とを有し、前記主基板、前記ベゼル基板及
び前記制御基板がインテグラルユニットを形成するよう
に結合され、そしてさらに、前記主マイクロプロセッサ
装置と、前記ベゼルマイクロプロセツサ装置と、前記機
構マイクロプロセッサ装置とを接続するための共通バス
装置を有することを特徴とする自動車サウンドシステム
組立体。