JP2001034372A - データ通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設計変更時の手間を軽減することができ、コ
ストダウンを図ることができるデータ通信方式を提供す
ること。 【解決手段】 筐体１００には、オーディオ処理部１１
０、ナビゲーション処理部１２０、操作処理部１３０、
フレーム信号発生部１４０、ドライバ回路１５０、論理
和処理回路１６０が収容されている。各処理部１１０、
１２０、１３０から出力されたデータフレームは、論理
和処理回路１６０を介してドライバ回路１５０からバス
４００に送出される。筐体１００内の各処理部間でデー
タ通信を行う場合には、ドライバ回路１５０内の送信バ
ッファ１５２から出力されたデータが、受信バッファ１
５４を介して他の処理部に向けて折り返される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の装置やプロ
セッサ等の間でデータの送受信を行うデータ通信方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、ＡＭ／ＦＭラジオ受信機、オ
ーディオ装置、ナビゲーション装置、テレビジョン受信
機等の各種の電子機器が車載用に開発され、実用化され
ている。このような各種の電子機器は、それぞれが別々
の筐体に納められたものを所定の接続線を介して接続す
ることにより、全体としてまとまった一つのシステムと
して動作させることができる。例えば、共通のディスプ
レイ装置を見ながら、ナビゲーション装置に関する各種
の操作や、ＣＤ再生の指示あるいはテレビジョン放送の
番組指定等を行うことができるようになっている。

【０００３】ところで、多機能化が進むこれらの車載用
機器を機能別に異なる筐体に納めると筐体の数が多くな
るため、最近では複数の機能部を一つの筐体に納めてそ
の数を減らす工夫がなされている。しかし、ダッシュボ
ードに収まるような大きさの筐体を考えた場合に、各種
の機構部を含む全ての機能部を一つの筐体内に納めるこ
とは不可能であり、例えば、操作部を含むメインの筐体
とこれを含まないサブの筐体に分散させて各機能部を納
めることになる。

【０００４】このように複数の筐体のそれぞれに各機能
部を分散させて収容する場合には、各筐体内の複数の機
能部間でデータの送受信を行うとともに、異なる筐体に
収容された機能部間でデータの送受信を行う必要が生じ
る。このような場合に汎用されている通信方法としては
以下の２つの方法が考えられる。

【０００５】一つは、２つの筐体間を所定のバスを介し
て接続するとともに、各筐体のそれぞれの機能部毎に通
信用のドライバ回路を備える方法である。この方法で
は、同じ筐体内にある各機能部も異なる筐体に分散して
収容された各機能部も同じ種類のドライバ回路を用いて
データの送受信を行うことができるため、各機能部ごと
の動作プログラムを作成する場合であってもデータの送
受信に関する部分は共通化することができる。また、各
種機構部や機能部の小型化が進んで、メインの筐体に収
容可能な機能部の数が増えて、サブの筐体に収容されて
いたいずれかの機能部をメインの筐体内に移し替える設
計変更を行う場合であっても、データの送受信を行うド
ライバ回路をそのまま使用することができ、対応した動
作プログラムのデータ送受信に関する部分の変更も不要
となるため、上述した設計変更時の手間を大幅に削減す
ることができる。

【０００６】また、他の一つは、各筐体内に収容された
各機能部間において行われるデータの送受信方法と、異
なる筐体のそれぞれに収容された各機能部間において行
われるデータの送受信方法とを分ける方法である。この
方法では、筐体内の各機能部間で行われるデータの送受
信を簡単な方法で実現できるため、システム全体の規模
を小さくしてコストダウンを図ることができる。また、
各筐体間でデータの送受信を行う場合には、各筐体内の
いずれかの機能部に筐体間通信の制御を行わせることに
より、筐体間で効率よいデータの送受信を実現すること
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、異なる筐体
のそれぞれに複数の機能部が収容された場合に行われる
上述したデータ通信方法では以下に示す問題がある。

【０００８】各機能部毎にドライバ回路を備える場合に
は、機能部の数に合わせてドライバ回路を備える必要が
あるため、回路規模が大きくなってコスト高になる。ま
た、データの送受信を行う各機能部が同じ筐体内にある
か異なる筐体内にあるかによってデータの送受信方法を
変える場合には、各筐体内のいずれかの機能部に筐体間
のデータ送受信の制御をさせることになるため、この機
能部の処理の負担が重くなり、好ましくない。また、デ
ータの送受信を行うために２種類の通信用プログラムを
用意する必要があり、しかも、上述したようにサブの筐
体に収容されていたいずれかの機能部をメインの筐体内
に移し替える設計変更を行う場合には、通信先が同じで
あっても通信方法が異なってくるため、動作プログラム
の大幅な変更が必要になり、設計変更が容易ではない。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、設計変更時の手間を軽減す
ることができ、コストダウンを図ることができるデータ
通信方式を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のデータ通信方式では、１あるいは複数
の機能処理手段が含まれる機能グループが伝送路を介し
て接続されており、いずれかの機能グループに含まれる
任意の機能処理手段から出力されるデータを伝送路に送
出する場合に、各機能処理手段から出力されるデータを
各機能グループ内の論理和処理手段で処理してから通信
手段に入力している。伝送路との間でデータを送受信す
るドライバ回路等の通信手段を各機能処理手段毎に用意
する必要がないためコストの削減が可能になる。また、
同じ機能グループ内の複数の機能処理手段から出力され
るデータは論理和処理手段によって論理和処理がなされ
た後に通信手段に入力されるため、これらのデータが同
時に出力されると伝送路に送出される前にデータの衝突
が生じるが、この現象は伝送路に送出されたデータを監
視することにより検出することができる。すなわち、各
機能処理手段においては、同じ機能グループ内の他の機
能処理手段から出力されるデータと、異なる機能グルー
プに含まれる他の機能処理手段から出力されるデータと
を同等に扱うことができ、処理手順の簡略化、動作プロ
グラムの共通化等が可能となることによるコストダウン
を図ることもできる。

【００１１】特に、上述した通信路をバスによって構成
し、バス接続された各機能グループとしては各機能処理
手段が収容された筐体を単位として考えることが望まし
い。いずれかの筐体に含まれる任意の機能処理手段を他
の筐体に移し替える場合に、この移し替えの対象となる
機能処理手段の接続先となる論理和処理手段を変更する
だけでバス上にデータを送出することが可能になり、筐
体を移し替える際の設計変更の手間を大幅に軽減するこ
とができる。

【００１２】また、上述した論理和処理手段は、各機能
グループに含まれる各機能処理手段のデータ送信用端子
を直結したワイヤードオア回路によって実現することが
望ましい。こうすることによって、回路規模の簡略化に
よるコストダウンを図ることが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のデータ通信システ
ムを適用した一実施形態のオーディオシステムについて
図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本実施形態のオーディオシステム
の全体構成を示す図である。図１に示すオーディオシス
テムは、通常のオーディオ機器の他にナビゲーション機
能等を含んでおり、各機能に対応した各種の処理部を分
散して収容するメインの筐体１００とサブの筐体２００
と、利用者に対して各種の情報表示を行うディスプレイ
装置３００とを含んで構成されている。また、２つの筐
体１００、２００はバス４００を介して接続されてお
り、このバス４００を介して各筐体１００、２００に含
まれる各種の処理部間でデータの送受が行われる。

【００１５】上述したメインの筐体１００には、ディス
ク読み取り機構を含んでオーディオ機器としての機能を
実現するオーディオ処理部１１０と、自車位置周辺の地
図表示や経路探索、経路誘導等の各種のナビゲーション
機能を実現するナビゲーション処理部１２０と、操作部
を含んで利用者による指示内容を判定するとともに利用
者に提供する各種の情報入力画面を作成する処理を行う
操作処理部１３０と、バス４００上にデータがないこと
を検出して所定のフレーム信号を発生するフレーム信号
発生部１４０と、バス４００にデータを送出するととも
にバス４００上に送出されたデータを受信するドライバ
回路１５０と、このドライバ回路１５０の入力側に接続
された論理和処理回路１６０とが収容されている。

【００１６】また、サブの筐体２００には、テレビジョ
ン放送を受信する処理を行うテレビジョン（ＴＶ）処理
部２１０と、利用者によって発声された音声の内容を認
識する音声認識処理部２２０と、装填された複数のディ
スク（例えばＣＤ）の中から指定された１枚を選択して
記録データの読み取りを行うディスク機構部２３０と、
バス４００上にデータがないことを検出して所定のフレ
ーム信号を発生するフレーム信号発生部２４０と、バス
４００にデータを送出するとともにバス４００上に送出
されたデータを受信するドライバ回路２５０と、このド
ライバ回路２５０の入力側に接続された論理和処理回路
２６０とが収容されている。これらのフレーム信号発生
部２４０、ドライバ回路２５０、論理和処理回路２６０
は、上述したメインの筐体１００に収容されたものと同
じ動作を行う。

【００１７】また、上述したドライバ回路１５０は、論
理和処理回路１６０から出力されるデータをバス４００
上に送出する送信バッファ１５２と、バス４００上に送
出されたデータを受信する受信バッファ１５４とを含ん
で構成されている。

【００１８】論理和処理回路１６０は、オーディオ処理
部１１０、ナビゲーション処理部１２０、操作処理部１
３０のそれぞれのデータ送信用端子ＴＸをワイヤードオ
ア接続しており、それぞれのデータ送信用端子ＴＸから
出力されるデータの論理和出力をドライバ回路１５０内
の送信バッファ１５２に入力する。なお、プルアップ抵
抗１６２は、各データ送信用端子ＴＸがオープンコレク
タ方式の送信バッファによって構成されている場合を考
慮したものであるため、特に必要がない場合にはこれを
省略するようにしてもよい。

【００１９】図２は、フレーム信号発生部１４０の詳細
な構成を示す図である。図２に示すように、フレーム信
号発生部１４０は、ダイオード１４２、抵抗１４４、コ
ンデンサ１４６、バッファ１４８を含んで構成されてい
る。抵抗１４４の一方端には所定の電源電圧（例えば＋
５Ｖ）が印加されている。抵抗１４４の他方端はコンデ
ンサ１４６の一方端と接続されており、コンデンサ１４
６の他方端は接地されている。また、ダイオード１４２
のアノード端子は抵抗１４４とコンデンサ１４６の接続
点と接続されており、カソード端子には、ドライバ回路
１５０内の受信バッファ１５４から出力されるデータが
入力される。また、バッファ１４８の入力端は、抵抗１
４４とコンデンサ１４６の接続点に接続されており、コ
ンデンサ１４６の両端電圧が所定値を越えると、ハイレ
ベルのフレーム信号がバッファ１４８から出力される。

【００２０】上述した筐体１００、２００のそれぞれが
機能グループに対応している。また、ドライバ回路１５
０、２５０が通信手段に、論理和処理回路１６０、２６
０が論理和処理手段にそれぞれ対応している。オーディ
オ処理部１１０、ナビゲーション処理部１２０、操作処
理部１３０、ＴＶ処理部２１０、音声認識処理部２２
０、ディスク機構部２３０のそれぞれが機能処理手段に
対応している。

【００２１】図３は、本実施形態の各処理部間で送受信
されるデータフレームの構成を示す図である。なお、以
下の説明においては、「処理部」にはディスク機構部２
３０も含まれるものとする。同図に示すように、データ
フレームは、先頭から順に通信タイプ（ＴＹＰＥ）、送
信先アドレス（ＤＡ）、送信元アドレス（ＳＡ）、デー
タ長（ＬＥＮ）、送信データ（ＤＡＴＡ）、エラー検出
用データ（ＥＲＲ）が含まれている。通信タイプは、こ
の通信データパケットを用いた通信の種類を規定したも
のであり、通常の１対１通信や同報通信あるいはこのデ
ータフレームがレスポンスとして使用される旨を指定す
ることができる。送信先アドレスは、このデータフレー
ムの送り先となる処理部に対応したアドレスが格納され
ている。送信元アドレスは、このデータフレームの送信
元となる処理部のアドレスが格納されている。データ長
は、送信対象となっている送信データの長さをバイト単
位で表したものである。送信データは、送信対象となっ
ている可変長のデータがこれに対応する。エラー検出用
データは、通信タイプから送信データまでの各データの
内容にエラーがある場合にこれを検出するために付加さ
れるものである。

【００２２】本実施形態では、図３に示す内容を有する
データフレームをシリアルの形態で送受信する。具体的
には、このデータフレームをバイト単位で分割し、各バ
イトデータの先頭にスタートビットを、後尾にストップ
ビットとエラーチェック用のパリティをそれぞれ付加し
た後に、バス４００上に送出することにより、２つの処
理部間におけるデータフレームの送受信が行われる。

【００２３】図４は、バス４００上に送出されるデータ
フレームの概略を示す図である。同図に示すように、デ
ータフレームが各バイト単位でバス上に送出される。ま
た、同一のフレームに含まれる各バイトデータは、それ
ぞれの送出間隔が所定時間以内となるように設定されて
いる。すなわち、一つのフレームに含まれる各バイトデ
ータを連続的に送るようにして、可変長のフレームの識
別を行っており、一定時間ｔを経過しても次のデータが
バス上に送出されない場合に、バス４００が開放された
ものと判断して、他の処理部によるデータの送信動作が
開始される。

【００２４】一定時間経過したか否かは、各処理部が備
えるタイマ機能によって判定することも可能であるが、
本実施形態ではフレーム信号発生部１４０、２４０がそ
の処理を行っている。例えば、図４に示すように、デー
タがバス４００上に送出されない状態では、ドライバ１
５０内の受信バッファ１５４の出力端がハイレベルにな
るように設定されている。バス４００上に何らかのデー
タフレームが送出されている間は、ドライバ回路１５０
内の受信バッファ１５４の出力端がローレベルとハイレ
ベルの状態を交互に繰り返すことになるため、このロー
レベルになったタイミングで、コンデンサ１４６に蓄え
られた電荷がダイオード１４２を介して短時間に放電さ
れてコンデンサ１４６の両端電圧が所定値まで上がらず
に、フレーム信号の出力は行われない。ところが、デー
タフレームの送信が終了すると、ドライバ回路１５０内
の受信バッファ１５４の出力端がハイレベルを維持する
ようになるため、抵抗１４４を介してコンデンサ１４６
に流れ込む電流によって徐々にコンデンサ１４６の両端
電圧が上昇し、このＣＲ回路の時定数を調整して設定さ
れた一定時間ｔの後にバッファ１４８からハイレベルの
フレーム信号が出力される。各処理部では、このフレー
ム信号が割り込み端子Ｆに入力されたときに、バス４０
０が開放されたものと判断して、次に送信したいデータ
フレームがある場合にはその送信処理を実行する。

【００２５】次に、筐体１００、２００間でデータ通信
を行う場合の動作と各筐体１００、２００内の処理部間
でデータ通信を行う場合の動作を説明する。

【００２６】まず、筐体１００、２００間でデータ通信
を行う場合の例として、操作処理部１３０からＴＶ処理
部２１０に対してデータフレームを送信する場合を考え
るものとする。フレーム信号発生部１４０から出力され
るフレーム信号が入力された後、操作処理部１３０から
ＴＶ処理部２１０に対するデータフレームの送信動作が
開始される。このデータ送信動作では、操作処理部１３
０は、単に論理和処理回路１６０に対して送信対象とな
るデータフレームを入力すればよい。論理和処理回路１
６０では、操作処理部１３０とこれ以外のオーディオ処
理部１１０、ナビゲーション処理部１２０の各出力の論
理和を求める処理が行われるが、操作処理部１３０のみ
がデータフレームを送信した場合には（これ以外の場合
については後述する）、このデータフレームがそのまま
の内容でドライバ回路１５０内の送信バッファ１５２に
入力され、バス４００に送出される。一方、ＴＶ処理部
２１０では、ドライバ回路２５０内の受信バッファ２５
４から出力される受信データを常時監視しており、フレ
ーム内の送信先アドレス（ＤＡ）に基づいてこのフレー
ムが自分宛てであると判断して取り込む処理を行う。

【００２７】次に、各筐体１００、２００内でデータ通
信を行う場合の例として、操作処理部１３０からナビゲ
ーション処理部１２０に対してデータフレームを送信す
る場合を考えるものとする。フレーム信号発生部１４０
から出力されるフレーム信号が入力された後、操作処理
部１３０からナビゲーション処理部１２０に対するデー
タフレームの送信動作が開始される。このデータ送信動
作では、操作処理部１３０は、上述した筐体１００、２
００間で通信を行う場合と同様に、単に論理和処理回路
１６０に対して送信対象となるデータフレームを入力す
ればよい。論理和処理回路１６０では、各処理部による
フレームの出力タイミングが競合していない場合には、
このデータフレームがそのままの内容でドライバ回路１
５０内の送信バッファ１５２に入力される。このドライ
バ回路１５０においては、送信バッファ１５２の出力端
子と受信バッファ１５４の入力端子が接続されているた
め、送信バッファ１５２から出力されるデータフレーム
は、バス４００上に送出されると同時に受信バッファ１
５４を介して筐体１００内の各処理部にも入力される。
ナビゲーション処理部１２０では、ドライバ回路１５０
内の受信バッファ１５４から出力されるデータを常時監
視しており、フレーム内の送信先アドレス（ＤＡ）に基
づいてこのフレームが自分宛てであると判断して取り込
む処理を行う。

【００２８】ところで、筐体１００、２００内で各処理
部から出力されるデータフレームの出力タイミングが競
合した場合には、これら複数のデータフレームを構成す
る各ビットデータの論理和処理が論理和処理部１６０に
おいてなされることになるため、ドライバ回路１５０か
ら出力されるフレームの内容は誤ったものとなる。しか
し、各処理部ではバス４００上のデータを常時監視して
いるため、自分が出力したデータがバス４００上で異な
った内容になっている場合には、バス４００上あるいは
論理和処理回路１６０、２６０でフレームの衝突があっ
たものと判断して、データを再送するなどのその後の処
理を行うようにすればよい。

【００２９】このように、本実施形態では、各筐体１０
０、２００内の各処理部のデータ送信用端子ＴＸ同士を
論理和処理回路１６０において単にワイヤードオア接続
することにより、筐体１００、２００間におけるデータ
通信と各筐体１００、２００内の処理部間におけるデー
タ通信を行うことができる。したがって、従来のように
各処理部毎にドライバ回路を用意してデータの送受信を
行う場合に比べて、回路の簡略化が可能であり、コスト
ダウンを図ることができる。また、異なる筐体に収容さ
れた処理部間でデータ通信を行う場合と、同じ筐体に収
容された処理部間でデータ通信を行う場合とで同じ手順
でデータ通信を行うことができるため、通信処理の共通
化が可能となる。したがって、例えばメインの筐体１０
０に収容された各処理部の小型化が進んで、サブの筐体
２００に収容された各処理部の一部あるいは全部をメイ
ンの筐体１００に移し替えるような場合であっても、デ
ータ通信に関する動作プログラムの変更が不要となり、
設計変更の手間を大幅に低減することができる。

【００３０】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した実施形態では、論理和
処理回路１６０、２６０をワイヤードオア回路によって
構成したが、少なくとも３入力の論理和ゲートを用いて
各論理和処理回路を構成するようにしてもよい。この場
合に、各処理部の筐体間の移し替えを予め考慮するので
あれば、入力数が多い（例えば８入力）論理和ゲートを
用いるようにすればよい。

【００３１】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、伝送
路との間でデータを送受信するドライバ回路等の通信手
段を各機能処理手段毎に用意する必要がないためコスト
の削減が可能になる。また、処理手順の簡略化、動作プ
ログラムの共通化等が可能なることによるコストダウン
を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のオーディオシステムの全体構成を
示す図である。

【図２】フレーム信号発生部の詳細な構成を示す図であ
る。

【図３】本実施形態の各処理部間で送受信されるデータ
フレームの構成を示す図である。

【図４】バス上に送出されるデータフレームの概略を示
す図である。

【符号の説明】

１００、２００ 筐体 １１０ オーディオ処理部 １２０ ナビゲーション処理部 １３０ 操作処理部 １４０、２４０ フレーム信号発生部 １５０、２５０ ドライバ回路 １６０、２６０ 論理和処理回路 ２１０ テレビジョン（ＴＶ）処理部 ２２０ 音声認識処理部 ２３０ ディスク機構部 ４００ バス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の伝送路を介して接続された複数の
   機能グループのそれぞれに対応する１あるいは複数の機
   能処理手段の間でデータの送受信を行うデータ通信方式
   において、 前記複数の機能グループのそれぞれは、 前記伝送路にデータを送出する通信手段と、 前記１あるいは複数の機能処理手段から出力されるデー
   タの論理和を求めて、その結果を前記通信手段に入力す
   る論理和処理手段と、 を備えることを特徴とするデータ通信方式。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記伝送路は、前記複数の機能グループのそれぞれに含
   まれる前記通信手段が接続されるバスであり、 前記機能グループは、前記バスを介して接続された複数
   の筐体のそれぞれに対応することを特徴とするデータ通
   信方式。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記論理和処理手段は、前記１あるいは複数の機能処理
   手段の各データ送信用端子を直結することにより実現さ
   れるワイヤードオア回路であることを特徴とするデータ
   通信方式。