JP2749675B2 - 多重伝送方式 - Google Patents

多重伝送方式

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JP2749675B2 JP33015889A JP33015889A JP2749675B2 JP 2749675 B2 JP2749675 B2 JP 2749675B2 JP 33015889 A JP33015889 A JP 33015889A JP 33015889 A JP33015889 A JP 33015889A JP 2749675 B2 JP2749675 B2 JP 2749675B2
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裕 松田
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Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明はCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/C
ollision Detection)伝送方式を用いた多重伝送方式の
改良に関する。
『従来の技術』 CSMA/CD伝送方式の一つとして、以下に述べるものが
すでに提案されている。
これは、共通の多重伝送路を介して相互に接続された
複数の多重ノードを備え、いずれかの多重ノードから前
記多重伝送路へフレームごとにデータを送信し、他の多
重ノードがその送信データを正常に受信したときに、当
該受信多重ノードから前記多重伝送路へ受信確認信号を
返送する。
ちなみに、CSMA/CD伝送方式を用いた車両(自動車)
用多重伝送方式では、第1図に略示する構成を採用して
いる。
第1図において、フロント多重ノードFN、コンビネー
ションスイッチCS、メータMT、リア多重ノードRNなど
が、共通の多重伝送路(多重バス)MBを介して相互に接
続されている、 これら多重ノードにおいて、フロント多重ノードFNに
は、フロントターンライトシグナルランプ1、フロント
ターンレフトシグナルランプ2、フロントスモールラン
プ3、ホーン4が接続されており、コンビネーションス
イッチCSには、ターンライトスイッチ5、ターンレフト
スイッチ6、スモールランプスイッチ7、ホーンスイッ
チ8、ヘッドランプハイビームスイッチ9が接続されて
おり、メータMTターンライトインジケータ10、ターンレ
フトインジケータ11、ヘッドランプハイビームインジケ
ータ12が接続されており、リア多重ノードRNには、リア
ターンライトシグナルランプ13、リアターンレフトシグ
ナルランプ14、タールランプ15(スモールランプスイッ
チ7のオンにより点灯する)が接続されている。
上記自動車用多重伝送方式における運転情報を伝送す
るためのフレームとして、第2図に例示するものが採用
されており、同図のフレームFは、スタート領域ST−F
とデータ領域DT−Fと受信確認領域ACK−Fとで構成さ
れている。
スタート領域ST−Fは、フレームの伝送開始を認識す
るための伝送開始コードSOMを含んでいる。
データ領域DT−Fは、当該領域の各ビットにどのよう
なデータが割りつけられているかを識別するためのフレ
ーム識別コードIDと、データ数を示すためのデータD1
DNと、受信したフレームの内容に誤りがないかをチェッ
クするためのエラーチェックコードCRCとを含んでい
る。
受信確認領域ACK−Fには、各多重ノードに対し予め
ビット領域が割り当てられており、該各多重ノードが当
該領域の各ビットを介して正常受信を確認する。
第1図の多重伝送方式において、第2図のフレームF
を用いて、いずれかの多重ノード(FN、CS、MT、RN)か
ら多重伝送路MBへフレームごとにデータを送信し、他の
多重ノードがその送信データを正常に受信して、当該受
信多重ノードから多重伝送路MBへ受信確認信号を返送す
るとき、つぎのようになる。
いずれかの多重ノードからフレームFが伝送されたと
き、他の多重ノードは、はじめ、伝送開始コードSOMを
受信して、フレームの伝送開始を確認し、つぎに、フレ
ーム識別コードIDの受信により、データ領域の各ビット
にどのようなデータが割りつけられているかを識別し、
その後、1〜N個のデータD1〜DNを受信する。
これに引き続き、送信多重ノードから送信されるのが
エラーチェックコードCRCであり、各受信多重ノードで
は、エラーチェックコードCRCにより、受信したフレー
ムに誤りがないかをチェックし、かつ、誤りがないと
き、該各受信多重ノードは、受信確認信号(ACK信号)
を多重伝送路MBへ送出する。
送信多重ノードは、かかるACK信号を受信確認領域ACK
−Fにおいて受けとることにより、受信側で正常にデー
タが受けとられたと認識する。
なお、上記において、受信多重ノードからACK信号が
返送されないとき、送信多重ノードは、所定の回数だけ
フレームを再送信し、それでも無応答のときは、ACK信
号を返送しない受信多重ノード、あいるは、その他に故
障があると判定する。
『発明が解決しようとする課題』 従来、上述した多重伝送方式の一態様として、PWM(P
ulsewidth Modulation)符号を用いてフレームFを伝送
しているが、かかるPWM符号による伝送では、所要帯域
が広いため、伝送速度を速めた際にラジオノイズを発生
しやすく、逆に、外部からの雑音も受けやすく、したが
って、メタル線の場合は、そのワイヤハーネスなどに十
分なシールドを施さねばならない不都合がある。
本発明はこのような技術的課題に鑑み、NRZ(Nonretu
rn to Zero)符号またはAMI符号(Alternate Mark Inve
rsion)とPWM(Pulsewidth Modulation)符号とを巧み
に使い分けてフレーム伝送することにより、ラジオノイ
ズを発生しがたく、しかも、外部雑音等の影響を受ける
ことなくデータ伝送の高速化をはかることのできる多重
伝送方式を提供しようとするものである。
『課題を解決するための手段』 本発明は所期の目的を達成するため、共通の多重伝送
路を介して相互に接続された複数の多重ノードを備え、
いずれかの多重ノードから前記多重伝送路へフレームご
とにデータを送信し、他の多重ノードがその送信データ
を正常に受信したときに、当該受信多重ノードから前記
多重伝送路へ受信確認信号を返送する多重伝送方式にお
いて、前記フレームには、各多重ノードに対応して、そ
れぞれ3ビットづつ割り当てられらた受信確認領域を設
けておき、前記送信多重ノードは、フレームのデータ領
域をNRZ符号またはAMI符号により伝送するとともに、前
記受信多重ノードの受信確認領域の第1ビット目におい
て多重伝送路を占有状態とし、当該受信多重ノードは、
その受信確認領域において上記第1ビット目を検知して
多重伝送路を占有状態とした後、正常なデータ受信のと
きに第2ビット目で受信確認信号として多重伝送路を占
有状態とし、かつ、第3ビット目では多重伝送路を空き
状態とすることを特徴とする。
『作用』 本発明に係る多重伝送方式の場合、従来方式と同じ
く、いずれかの多重ノードから多重伝送路へフレームご
とにデータを送信し、他の多重ノードがその送信データ
を正常に受信したときに、当該受信多重ノードから前記
多重伝送路へ受信確認信号を返送する。
この際、フレームのデータ領域を狭帯域のNRZ符号ま
たはAMI符号により伝送するので、ノイズの影響を受け
ることなくデータ伝送時間の短縮化(データ伝送の高速
化)をはかることができ、しかも、受信確認領域による
正常受信をPWM符号により行なうので、受信確認時の信
頼性も得られる。
『実施例』 本発明に係る多重伝送方式の実施例につき、図面を参
照して説明する。
本発明方式は、第1図に例示した多重伝送方式に適用
され、第2図に例示したフレームFが用いられる。
第3図は本発明方式による多重伝送時のフレーム全体
を示している。さらに第4図(A)〜(E)は、本発明
方式において、フレームFのデータ領域DT−FをNRZ符
号により伝送したりPWM(Pulsewidth Modulation)符号
を受信確認信号として用いたりした場合の多重伝送路上
の波形・送信多重ノードの波形・各受信多重ノードの波
形をそれぞれ示している。なお後述で明らかなように、
第4図(C)(D)は多重ノードが正常な受信を確認し
て正しく応答している状態ということになり、第4図
(E)は受信多重ノードがエラーを検出した状態という
ことになる。
本発明方式において、送信多重ノードから受信多重ノ
ードへフレームFを伝送するとき、フレームFのデータ
領域DT−Fを、NRZ(Nonreturn to Zero)符号により伝
送する。
周知の通り、NRZは書き込み媒体の各状態が「1」か
「0」に対応している方式であり、情報が「1」から
「0」、または、「0」から「1」に変化したとき、書
込み媒体の状態が変化する。
このNRZ符号の伝送において、同一符号が所定ビット
数連続したとき、符号反転用のスタッフビットを挿入し
て同期をとる。
本発明方式において、フレームFの場合は既述のよう
に各多重ノードに対応してそれぞれ3ビットずつ割り当
てられた受信確認領域ACK−Fを設けている。そして受
信確認領域ACK−FではPWM符号を用いる。フレームFの
受信確認領域ACK−Fでは、PWM(Pulsewidth Moduiatio
n)符号を用いる。
このPWM符号において、位相1は理論上の1ビットの
始まりを示し、位相2は「1」ならば論理「1」、
「0」ならば論理「0」であることを示し、位相3は位
相1のために一たん「0」におとしている期間を示す。
すなわち、PWM符号は、パルス幅の長短により2値論
理(論理1、論理0)を判定するためのパルス変調符号
である。
本発明方式において、いずれかの多重ノードからフレ
ームFが伝送されたとき、他の多重ノードは、伝送開始
コードSOM、フレーム識別コードID、1〜N個のデータD
1〜DN、エラーチェックコードCRCを順次受信するととも
に、このエラーチェックコードCRCにより、各受信多重
ノードは、受信したフレームFの正誤をチェックする。
この際、送信多重ノードは、受信多重ノード側のフレ
ームFの受信確認領域ACK−Fにおいて、しかも、これ
に割り当てられた3ビット領域の第1ビット目において
多重伝送路を占有する状態となる。
これに対し3ビット領域に割り当てられているところ
の受信ノードは、データ受信が正しいときに、上記第1
ビット目で送信ノードが多重伝送路を占有する際の波形
の立ち上がり(以下単に第1ビット目の波形立ち上がり
という)に同期して第2ビット目までパスを占有する状
態となる。これは第4図(A)に示された伝送路上の波
形から明らかなように、複数の多重ノードが多重伝送路
を占有したとしても伝送路上の波形は占有状態のままと
いうことである。
かくして正常受信時の受信ノードは、第4図のように
割り当てられた3ビット領域の第2ビット目までパスを
占有する状態となる。これにともない伝送路の占有を第
4図(C)の第1ビット目で中止する送信ノードは、受
信ノードが第4図(D)の第2ビット目までパスを占有
したということで、3ビット領域に割り当てられた当該
受信ノードがデータを正常受信にしたというように検出
する。
一方、異常受信のときの受信ノードはといえば、割り
当てられた3ビット領域にきても、上記第1ビット目の
波形立ち上がりに同期して伝送路を占有するという信号
を発せず第2ビット目も占有しない。すなわち第4図
(E)の状態になる。この場合は、受信ノードによる第
2ビット目が非占有状態であるために、ビット領域に割
り当てられた受信ノードが受信に失敗したと送信ノード
側が検出する。それで送信ノードは、再送信により受信
ノード側での受信異常の回復動作を行うことができる。
ちなみに各ビットについていうと、第1ビット目と第
3ビット目3は送信多重ノード側から受信多重ノード側
へ送る同期情報ということになり、第2ビット目は受信
側でのデータ適否について受信多重ノード側から送信多
重ノード側へ送る情報ということになる。
上述したように、送信ノードは、受信確認領域ACK−
Fの各3ビット領域における第2ビット目が伝送路を占
有状態にあるか否かを検出することで、それぞれの領域
に割り当てられた受信ノードごとに受信の適否を判定す
ることができる。それで既述のPWM符号を用いるという
具体例のときは、フレームFの受信確認領域ACK−Fに
おける第2ビット目の論理値が「1」か「0」かである
ことにより、受信側でのデータ受信の適否を識別するこ
とができる。
なお、この実施例は、データ領域DT−FがNRZ符号の
場合を示しているが、データ領域DT−FにAMI符号を用
いる例でも上記と同等になる。
ここで受信多重ノードは、受信確認領域ACK−Fの自
己に割り当てられたビットをモニタし、自己の端末が正
常な受信信号を出していないにも拘らず、すなわち、自
己の論理を1にしていないにも拘らず、論理1になって
いるときに、フレームFの再送信を要求する。
かかる手段により、受信確認信号返送がビット誤りに
起因したものであると判明し、受信多重ノードがフレー
ムFの再送信を要求したとき、送信多重ノードは、誤っ
た受信確認信号を受けた時点、あるいは、その後の適当
な時点で、先に送信したフレームの再送信を行ない、受
信多重ノードが再度応答する。
受信多重ノードが受信確認信号を返送しない場合、送
信多重ノードは、所定の回数だけフレームを再送信し、
それでも無応答のときは、応答しない受信多重ノード、
あいるは、その他に故障があると判定する。
本発明方式においてデータを正常に受信したときの受
信ノードには、前述した第1ビット目の波形立ち上がり
に同期して第2ビット目までバスを占有させるようにす
る。このようにした場合は、第1ビット目と第2ビット
目で立ち下がりや立ち上がりのエッジが生じて同期が複
雑になるということを回避することができ、同期がとり
やすくなる。これはまた、伝送遅延等を考慮しない場合
に、第2ビット目のみを伝送路占有状態にすれば足りる
ということである。
『発明の効果』 以上説明した通り、本発明は所定の多重伝送方式によ
りデータ伝送を行なうとき、フレームのデータ領域を狭
帯域のNRZ符号またはAMI符号により伝送するので、ノイ
ズの影響を受けることなくデータ伝送の高速化をはかる
ことができ、しかも、受信確認をPWM符号により行なう
ので、この際の信頼性も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方式を適用することのできる車両用多重
伝送方式の概念図、第2図は上記方式におけるフレーム
構成を示した説明図、第3図は本発明方式におけるフレ
ーレ全体の波形を示した説明図、第4図(A)(B)
(C)(D)(E)は本発明方式における多重伝送路上
の波形と送信多重ノード波形と受信多重ノード波形とを
示した説明図である。 F……フレーム ST−F……スタート領域 DT−F……データ領域 SOM……伝送開始コード ID……フレーム識別コード D1〜DN……データ CRC……エラーチェックコード ACK−F……受信確認領域 FN……フロント多重ノード CS……コンビネーションスイッチ MT……メータ RN……リア多重ノード MB……多重伝送路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共通の多重伝送路を介して相互に接続され
    た複数の多重ノードを備え、いずれかの多重ノードから
    前記多重伝送路へフレームごとにデータを送信し、他の
    多重ノードがその送信データを正常に受信したときに、
    当該受信多重ノードから前記多重伝送路へ受信確認信号
    を返送する多重伝送方式において、前記フレームには、
    各多重ノードに対応して、それぞれ3ビットずつ割り当
    てられた受信確認領域を設けておき、前記送信多重ノー
    ドは、フレームのデータ領域をNRZ符号またはAMI符号に
    より伝送するとともに、前記受信多重ノードの受信確認
    領域の第1ビット目において多重伝送路を占有状態と
    し、当該受信多重ノードは、その受信確認領域において
    上記第1ビット目を検知して多重伝送路を占有状態とし
    た後、正常なデータ受信のときに第2ビット目で受信確
    認信号として多重伝送路を占有状態とし、かつ、第3ビ
    ット目では多重伝送路を空き状態とすることを特徴とす
    る多重伝送方式。
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