JP2842089B2

JP2842089B2 - トークン方式通信システム

Info

Publication number: JP2842089B2
Application number: JP4263885A
Authority: JP
Inventors: 正幸小林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JPH06120956A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信システムに係り、
特に、複数の制御装置にそれぞれ接続した各通信ノード
の間の通信を巡回トークンにより行うようにした通信シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、車両用トークンバス方式
通信システムにおいては、当該車両の制御装置に接続し
た通信ノードに対し同制御装置から送信データを出力す
るにあたっては、当該制御装置のＣＰＵに内蔵のタイマ
ーが一定時間を計時する毎に、ＣＰＵが、定期的に、制
御装置のセンサー等から検出データを読み込み、送信デ
ータとして通信ノードに出力し、然る後、この出力デー
タを次の通信ノードへのトークンと合成し、フレームと
してトークンバスに送信するようになっている。また、
通信ノードでは、必要なデータをもつトークン番号のフ
レームを受信しＣＰＵへ出力するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成においては、上述のようにＣＰＵから通信ノー
ドへの送信データの出力が定期的に行われても、当該通
信ノードに対し、送信権獲得のためのトークンがトーク
ンバスから巡回して来なければ、通信ノードからトーク
ンバスへのデータの送信を実現することができない。ま
た、ＣＰＵのタイマーの計時時間とトークンバスに対す
るトークンの一周時間、即ち、トークンの最速更新周期
との違いにより、トークン一周時間に一度、送信データ
を送信する場合、ＣＰＵは、トークンの一周時間よりも
短い時間内に、送信データを通信ノードに出力しなけれ
ばならず、その結果、トークンの一周時間内に出力処理
が２回発生する等の不要処理を招き、ＣＰＵの負荷を増
大させるという不具合が生ずる。

【０００４】そこで、本発明は、このようなことに対処
すべく、トークンバス方式通信システムにおいて、トー
クンの巡回時期と送信データのＣＰＵから通信ノードへ
の出力時期計時時間の経過時との相違に影響されること
なく、トークンの巡回時期に通信ノードへの送信データ
の出力時期を同期させることにより、効率のよいデータ
送信を行うようにしようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、本発明は、複数の制御装置にそれぞれ接続した各通
信ノード間の通信を巡回トークンにより行うようにした
通信システムにおいて、以下のように構成したことにそ
の特徴がある。

【０００６】即ち、本発明の構成上の特徴は、前記複数
の制御装置のうちの一制御装置はセンサー等の入力素子
及びこの入力素子に接続したＣＰＵを有し、前記各通信
ノードのうち前記一制御装置に接続した一通信ノード
が、前記巡回トークンを受信したとき、前記ＣＰＵに対
し同期信号を出力し、当該ＣＰＵが前記同期信号に応答
して前記入力素子からのデータを読み込み、かつ、前記
一通信ノードが前記ＣＰＵの読み込みデータを送信先通
信ノードへの前記巡回トークンとして送信するようにし
たことにある。

【０００７】

【発明の作用・効果】このように本発明を構成したこと
により、前記一通信ノードが、前記トークンを受信した
とき、前記ＣＰＵに対し同期信号を出力し、当該ＣＰＵ
が前記同期信号に応答して前記入力素子からのデータを
読み込み、かつ、前記一通信ノードが前記ＣＰＵの読み
込みデータを受けて次の通信ノードへのトークンと合成
しフレームとして送信するので、トークンの巡回時期に
通信ノードへの送信データの出力時期を同期させること
となり、その結果、トークンの巡回時期と送信データの
ＣＰＵから通信ノードへの出力時期計時時間の経過時と
の相違に影響されることなく、効率のよいデータ送信を
行い得る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
ると、図１は、本発明が車両用トークンバス方式通信シ
ステムに適用された例を示しており、この通信システム
は、当該車両の各制御装置Ｕ1、Ｕ2、Ｕ3及びＵ4にそれ
ぞれ接続した各通信ノードＮ1、Ｎ2、Ｎ3及びＮ4がトー
クンバスＴｂを介しトークンの巡回により各制御装置Ｕ
1、Ｕ2、Ｕ3及びＵ4からのデータの送信或いはこれら各
制御装置Ｕ1、Ｕ2、Ｕ3及びＵ4のデータの受信を司るよ
うになっている。但し、各通信ノードＮ1、Ｎ2、Ｎ3及
びＮ4に対して、送信のためのトークン番号ｍ＝１、
２、３及び４がそれぞれ設定されている。また、一通信
ノードからトークンバスＴｂにトークンを送信できる時
間は所定時間Ｔ1 （図２参照）とする。このため、トー
クンがトークンバスＴｂを一周するに要する時間はＴ2
＝４Ｔ1であるから、一定周期でデータの更新が可能と
なっている。

【０００９】また、各制御装置Ｕ1、Ｕ2、Ｕ3及びＵ4
は、当該車両の燃料噴射制御装置、エンジン点火制御装
置、車両姿勢制御装置等の各種制御装置に相当するもの
である。

【００１０】例えば、制御装置Ｕ3 は、センサー１０
と、ＣＰＵ２０とを備えており、ＣＰＵ２０は、通信ノ
ードＮ3から後述のように生ずる同期信号Ｓync（図２参
照）の立ち下がり毎に、センサー１０からの検出データ
を読み込み通信ノードＮ3 に出力する。制御装置Ｕ4
は、ＣＰＵ３０と、アクチュエータ４０とを備えてお
り、ＣＰＵ３０は、通信ノードＮ4から後述のように生
ずる受信信号Ｓrec（図２参照）の立ち下がり時に同通
信ノードＮ4 から受信データを読み込みアクチュエータ
４０に出力する。

【００１１】通信ノードＮ3 は、そのトークン番号ｍ＝
３から１を減算した値（ｍ−１）とトークンバスＴｂか
ら受信したトークンの番号とが一致したとき送信権獲得
との判断のもとに、送信データを合成したフレームをト
ークンバスＴｂに出力する。また、通信ノードＮ3 に
は、同期信号Ｓyncのためのトークン番号ｍs＝１が設定
されており、この通信ノードＮ3は、このトークン番号
ｍs＝１がトークン番号Ｔｂから受信したトークン番号
と一致したとき、同期信号Ｓyncを制御装置Ｕ3のＣＰＵ
に出力する。通信ノードＮ4 には、受信信号Ｓrecのた
めのトークン番号ｍr＝３が設定されており、この通信
ノードＮ4は、このトークン番号ｍr＝３とトークンバス
Ｔｂから受信したトークンの番号とが一致したとき、上
述の受信信号Ｓrecを制御装置Ｕ4 のＣＰＵに出力す
る。なお、通信ノードＮ3の受信系統は通信ノードＮ4の
それと実質的に同様であり、また、通信ノードＮ4の送
信系統は通信ノードＮ3 のそれと実質的に同様である。
残余の各制御装置Ｕ1、Ｕ2及び各通信ノードＮ1、Ｎ2
も、各制御装置Ｕ3、Ｕ4及び各通信ノードＮ3、Ｎ4とそ
れぞれ実質的に同様である。

【００１２】以上のように構成した本実施例において、
本発明システムが作動状態にあれば、トークン番号１〜
４のいずれかを含む送信フレームが巡回トークンとして
図２にて示す順序でいずれかの通信ノードからトークン
バスＴｂ上に送信されて送信先の通信ノードにより受信
されるという動作過程を繰り返している。

【００１３】ここで、例えば、トークンバスＴｂ上のト
ークン番号１を含む巡回トークン（図２参照）が通信ノ
ードＮ3により受信されたとき、通信ノードＮ3が、その
設定トークン番号ｍs を巡回トークンのトークン番号１
と比較する。かかる場合、巡回トークンのトークン番号
１が通信ノードＮ3の設定トークン番号ｍs＝に一致する
ため、通信ノードＮ3が、制御装置Ｕ3 に対し同期信号
Ｓync（図２にて符号ａ参照）を出力する。

【００１４】すると、制御装置Ｕ3においては、ＣＰＵ
２０が、通信ノードＮ3からの同期信号Ｓync の立ち下
がり時に、センサー１０からその検出データを読み込み
通信ノードＮ3 に出力する（図２にて各符号ｂ、ｃ参
照）。ついで、通信ノードＮ3は、トークンバスＴｂ上
のトークン番号２と（ｍ−１）とが一致したため、送信
権を得て、ＣＰＵ２０からの出力データとトークン番号
ｍ＝３を合成してトークンバスＴｂに送信する（図２に
て符号ｄ参照）。

【００１５】然る後、上述のように通信ノードＮ3 から
トークンバスＴｂ上に送信されたフレームが通信ノード
Ｎ4により受信されると、この通信ノードＮ4が、その設
定トークン番号ｍを巡回トークンのトークン番号３と比
較する。かかる場合、巡回トークンのトークン番号３
が、通信ノードＮ4の設定トークン番号ｍr＝３と一致す
るため、通信ノードＮ4が制御装置Ｕ4 に対し受信信号
Ｓrec（図２参照）を出力する。すると、制御装置Ｕ4に
おいては、ＣＰＵ３０が、通信ノードＮ4からの受信信
号Ｓrecの立ち下がり時に、同通信ノードＮ4からその受
信フレーム中のデータを読み込み、この読み込みデータ
をアクチュエータ４０に出力する（図２にて符号ｅ参
照）。

【００１６】以上説明したように、例えば、制御装置Ｕ
3から制御装置Ｕ4へのデータ送信にあたっては、トーク
ンバスＴｂ上の巡回トークンが通信ノードＮ3 により受
信されたとき、巡回トークンのトークン番号が通信ノー
ドＮ3 の設定トークン番号ｍsに一致すれば、通信ノー
ドＮ3が制御装置Ｕ3に対し同期信号Ｓyncを出力し、制
御装置Ｕ3のＣＰＵ２０が、同期信号Ｓyncの立ち下がり
時に、センサー１０から検出データを読み込み通信ノー
ドＮ3に出力し、通信ノードＮ3が、通信ノードの設定ト
ークン番号ｍ＝３でもって制御装置Ｕ3 のＣＰＵからの
出力データを巡回トークンを含むフレームとして送信す
る。然る後、この送信フレームが通信ノードＮ4により
受信されると、巡回トークンのトークン番号が、通信ノ
ードＮ4の設定トークン番号ｍr＝３と一致するため、通
信ノードＮ4が制御装置Ｕ4 に対し受信信号Ｓrecを出力
し、ＣＰＵ３０が、受信信号Ｓrecの立ち下がり時に、
同通信ノードＮ4 からその受信フレーム中のデータを読
み込みアクチュエータ４０に出力する。

【００１７】これにより、上述のような同期信号Ｓync
の通信ノードＮ3からＣＰＵ２０への出力に同期させて
ＣＰＵ２０のセンサー１０からの検出データの読み込み
及び通信ノードＮ3 からトークンバスＴｂへのデータ送
信を行うこととなり、その結果、本明細書の冒頭にて述
べたようにＣＰＵ２０に内蔵のタイマーの計時終了時期
とトークンの巡回時期とが一致しないためにデータの送
信が不能となったりトークンの一週時間内に送信処理が
２回発生してＣＰＵの負荷増大となるというような不具
合を招くことなく、データ送信を効率よく行い得る。ま
た、上述のように、通信ノードＮ4 からアクチュエータ
４０へのデータ出力が受信信号Ｓrec の立ち下がりに同
期してなされるので、ＣＰＵ２０によるセンサー１０か
らの検出データの読み込み時に対するＣＰＵ３０のアク
チュエータ４０へのデータ出力時の遅延時間は所定遅延
時間Ｔ3 （図２参照）内に規制され、その結果、本発明
システムの信頼性が向上する。なお、以上のような作用
効果は、制御装置Ｕ3 から制御装置Ｕ4 へのデータ送信
に限ることなく、その逆の送信や他の通信ノードとの間
等でも同様に達成される。

【００１８】なお、本発明の実施にあたっては、車両用
トークンバス方式通信システムに限ることなく、各種の
トークンバス方式通信システムに本発明を適用して実施
してもよい。

【００１９】また、前記実施例においては、制御装置及
び通信ノードがそれぞれ４個ずつの場合について説明し
たが、これに限らず、制御装置及び通信ノードの各個数
は適宜変更して実施してもよい。また、前記実施例にて
互いに接続された制御装置及び通信ノードの各組のう
ち、二組のみに本発明を適用して実施してもよい。

【００２０】また、本発明の実施にあたっては、ＣＰＵ
２０の読み込み時期をどのトークン番号に同期させるか
は、同ＣＰＵ２０の読み込みや出力の能力により決定す
ればよく、ＣＰＵ２０の読み込み時期を同期させるトー
クン番号は、必ずしも、前記実施例にて述べた例に限定
されるものではなく、適宜、変更して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１にて示す制御装置Ｕ3から制御装置Ｕ4への
データ送信の作動説明図である。

【符号の説明】

Ｕ1〜Ｕ4…制御装置、Ｎ1〜Ｎ4…通信ノード、Ｔｂ…ト
ークンバス、１０…センサー、２０、３０…ＣＰＵ、４
０…アクチュエータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の制御装置にそれぞれ接続した各通信
ノード間の通信を巡回トークンにより行うようにした通
信システムにおいて、前記複数の制御装置のうちの一制御装置はセンサー等の
入力素子及びこの入力素子に接続したＣＰＵを有し、前記各通信ノードのうち前記一制御装置に接続した一通
信ノードが、前記巡回トークンを受信したとき、前記Ｃ
ＰＵに対し同期信号を出力し、当該ＣＰＵが前記同期信号に応答して前記入力素子から
のデータを読み込み、かつ、前記一通信ノードが前記Ｃ
ＰＵの読み込みデータを送信先通信ノードへの前記巡回
トークンとして送信するようにしたことを特徴とするト
ークン方式通信システム。