JP2926934B2

JP2926934B2 - 通信装置

Info

Publication number: JP2926934B2
Application number: JP2216690A
Authority: JP
Inventors: 淳森多; 聡鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH0498929A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、通信装置に関し、詳しくは通信回線を多重
化して情報伝送を行う多重伝送網の一局を構成する通信
装置に関する。

［従来の技術］従来より、通信回線を多重化して複数の通信装置（以
下、ノードという）が相互に通信を行うネットワーク、
たとえば、中央局としてのマスタ・ノードと、マスタ・
ノードとのみ通信を行う複数の周辺局としてのスタンド
アローン・ノードと、が時分割方式により多重化された
通信回線を介してシリアル双方向通信を行う車両用の多
重伝送システムが知られている。

この種の多重伝送システムでは、各スタンドアローン
・ノードは、車両各部の各種スイッチやアクチュエータ
などの外部機器に接続されており、マスタ・ノードから
伝送された操作情報に従って機器類へ操作信号を出力す
る。また、外部機器からの入力信号の変化時に、その信
号の変化状態に関する情報をマスタ・ノードへ送信す
る。一方、マスタ・ノードは、各スタンドアローン・ノ
ードからの情報を収集・処理すると共に各スタンドアロ
ーン・ノードへ操作情報を送信する。

またこの種の多重伝送システムでは、マスタ・ノード
と各スタンドアローン・ノードとの間の通信が衝突する
コンテンションが起こることがあるので、一般に、送信
の優先順位が予め決められており、優先順位の高いノー
ドの送信を優先させることで通信秩序を保つようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記多重伝送システムでは、各スタンドアロ
ーン・ノードの優先順位が固定されているので、優先順
位の低いスタンドアローン・ノードで早急に送信しなけ
ればならない信号状態情報があったとしても、その送信
する際に、優先順位の高いスタンドアローン・ノードの
送信と衝突すると、後者の送信が優先され前者の送信が
遅れるためにマスタ・ノードでの情報収集・処理に時間
が掛かることになり、したがってマスタ・ノードから優
先順位の低いスタンドアローン・ノードへの操作情報の
送信が遅れて、その外部機器の操作に支障を来すことが
あった。

そこで、本発明は迅速に情報伝送ができる通信装置を
提供することを目的としてなされた。

［課題を解決するための手段］本発明の要旨とするところは、通信回線を多重化して情報伝送を行う多重伝送網の一
局を構成し、他局との間で互いの送信が衝突するコンテ
ンションの発生時に何れの局の送信を優先するかについ
ての優先順位が予め定められた通信装置において、上記優先順位の情報を設定する優先順位情報設定手段
と、外部機器から入力される複数の信号の状態変化を検出
する検出手段と、該検出手段により外部機器からの何れかの信号の状態
変化が検出されると、メッセージの始まりを示す伝送制
御キャラクタと、上記優先順位情報設定手段により設定
された固定長の複数ビットで表現された優先順位情報
と、該信号の変化状態を表す状態情報とを含むメッセー
ジを送信する送信手段と、上記検出手段により外部機器からの何れかの信号の状
態変化が連続的に検出されると、上記優先順位情報設定
手段が設定する優先順位情報のビット情報を変更するこ
とで、該優先順位情報を上記優先順位より高い優先順位
情報に変更する優先順位情報変更手段と、上記送信手段の送信時にコンテンションが発生する
と、自局の優先順位と送信衝突の相手である他局の優先
順位との高低を判定する判定手段と、該判定手段により自局の優先順位が該他局の優先順位
より低いと判定されると、上記送信手段の送信を停止す
る送信停止手段と、を備えたことを特徴とする通信装置にある。

［作用］以上のように構成された本発明の通信装置によれば、検出手段により、外部機器から複数の信号のうち何れ
かの信号の状態変化が連続的に検出されると、優先順位
情報変更手段が、優先順位情報設定手段が設定する優先
順位情報のビット情報を変更することで、該優先順位情
報を予め定められた優先順位より高い優先順位情報に変
更する。そして、送信手段が、メッセージの始まりを示
す伝送制御キャラクタと、信号の変化状態を表す情報に
変更された固定長の複数ビットで表現された優先順位情
報と、信号の変化状態を表す状態情報とを含むメッセー
ジを送信する。

このとき、コンテンションが発生すると、判定手段
は、上記高位の優先順位と送信衝突の相手である他局の
優先順位との高低を判定する。判定手段により、自局の
優先順位の方が高位であると判断されると、送信は続行
される。一方、判定手段により、自局の優先順位の方が
低位であると判断されると、送信停止手段が、送信手段
の送信を停止する。

したがって、外部機器からの同じ入力信号が連続的に
変化した場合には、コンテンション発生時に、判定手段
により自局の優先順位の方が高位であると判定され自局
の送信が他局より優先される確率が高くなる。

［実施例］以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

まず、第１図（Ａ）は本発明を適用した実施例の通信
装置の構成を表すブロック図、第１図（Ｂ）は通信制御
部の構成を表すブロック図、第２図は車両用のローカル
・エリア・ネットワーク（以下、単にネットワークとい
う）のブロック図、第３図は当該ネットワークにて伝送
されるメッセージの構成を表す説明図、第４図は中央通
信装置の構成を表すブロック図である。

第２図に示すように、ネットワークNWは、一系統の通
信回線Ｗに接続された中央通信装置３及び８局の通信装
置5a〜5hで構成され、一般にバス型ネットワークと呼ば
れている。このネットワークNWにおいては、時分割方式
により通信回線Ｗは多重化されパルス幅変調方式（PW
M）によるシリアル双方向通信が行われる。

さらに、ネットワークNWにおいては、所定の通信手順
（たとえば、米国自動車会が定めた通信手順J1850）に
従って通信が進められると共に、通信秩序が保たれるよ
うにコンテンション発生時の優先順位が予め決められて
いる（後述する）。また、メッセージは、一定の構成・
形式で伝送される。たとえば、第３図に示すように、メ
ッセージの始まりを示す伝送制御キャラクタSOM、優先
順位情報PRI、送信先及び送信元のアドレスID、テキス
トデータD1〜Dn、誤り検出符号CRC、メッセージの終り
を示す伝送制御キャラクタEOM、各局間の同期をとるた
めの伝送制御キャラクタIMSなどで構成されている。

第４図に示すように、中央通信装置３は、周知のCPU3
a、ROM3b、RAM3cを中心に論理演算回路として構成され
判断処理能力を有するもので、さらにシリアル通信コン
トローラ3d、シリアル通信コントローラ3dからの送信信
号を所定の電気的規格の信号に変換して通信回線Ｗへ送
出するドライバ3eと、通信回線Ｗからの信号を受信して
中央通信装置３内の電圧レベル規格に変換するレシーバ
3fなどを備え、マスタ・ノードと呼ばれる任意の通信装
置5a〜5hと通信を行う。なお、中央通信装置３は、シリ
アル通信制御装置として周知であるので詳細は省略す
る。

各通信装置5a〜5hは、一般にスタンドアローン・ノー
ドと呼ばれ、中央通信装置３とのみ通信を行い、車両各
部の各種機器類からの状態情報を中央通信装置３へ送信
すると共に、中央通信装置３からの各種操作情報を受信
して各種アクチュエータやランプなどを操作するための
各種操作信号を出力する。

各通信装置5a〜5hは、接続された機器類やアクチュエ
ータに応じて、夫々ノード名が付けられている。すなわ
ち、フロント灯火類及びエンジンルーム内の各種センサ
に接続された通信装置5aはフロント・ノード、コラム周
辺の各種スイッチに接続された通信装置5bはコラム・ノ
ード、メータパネルのウォーニングランプなどに接続さ
れた通信装置5cはメータ・ノードと夫々呼ばれる。また
車両の右前部（FR），左前部（FL），右後部（RP），左
後部（RL）の各ドアに夫々配設され、各ドアのパワーウ
ィンド，ドアロック，パワーミラーなどに接続された通
信装置5d、5e、5f、5gは、夫々、FRドア・ノード、FLド
ア・ノード、RRドア・ノード、RLドア・ノードと呼ば
れ、リア灯火類に接続された通信装置5hは、リア・ノー
ドと呼ばれる。

第１図（Ａ）に示すように、各通信装置5a〜5h（図は
通信装置5dを示す）は、中央通信装置３と送受信を制御
する通信制御部10と、通信制御部10からの送信信号を所
定の電気的規格の信号に変換して通信回線Ｗへ送出する
ドライバ12と、通信回線Ｗからの信号を受信して通信制
御部10内の電圧レベル規格に変換するレシーバ14と、信
号入力回路16とを主要部として構成されている。

通信装置5dには、外部機器に接続されている。たとえ
ば、通信装置（FRドア・ノード）5dはパワーウィンドを
操作するためのスイッチSW0を初めとした各種スイッチS
W0〜SW7が信号入力回路16を介して接続され、またパワ
ーウィンド駆動用モータＭを駆動する駆動回路DR及びイ
グニッション・スイッチIGがONするとバッテリBTから電
源を供給されてモータＭの駆動電源や通信装置5a〜5hの
回路電源を作成する電源回路POが接続されている。

次に通信制御部10は、第１図（Ｂ）に示すように、送
受信を制御するシリアル通信制御回路20と、外部の各種
スイッチSW0〜SW7から入力レジスタ22に入力される信号
を監視する入力信号監視回路24と、設定端子PR10〜PR13
にて予め設定された優先順位情報PR1をレジスタ26経由
でシリアル通信制御回路20へ出力する優先順位情報設定
回路28と、設定端子ID0〜ID4にて予め設定された自局ア
ドレスが登録されたアドレスレジスタ30と、シリアル通
信制御回路20や入力レジスタ22からのパラレル情報をシ
リアル情報へ変換する送信シフトレジスタ32と、パルス
幅変調及び復調を行うと共にアービトレーション（後述
する）を行う通信インタフェース回路34と、レシーバ14
からのシリアル情報をパラレル情報に変換する受信シフ
トレジスタ36と、受信シフトレジスタ36からのパラレル
情報に応じた信号をバッファ回路38を介して外部のアク
チュエータ（駆動回路DR）へ出力する出力レジスタ40
と、これら各部20〜40へクロック信号を供給する発振回
路42と、各部20〜42へ電源を供給する安定化電源回路44
とを主要部として構成されている。

なお本実施例では、優先順位情報設定回路28が、優先
順位情報設定手段及び優先順位情報変更手段に相当し、
通信インタフェース回路34が判定手段に相当する。

シリアル通信制御回路20は、入力信号監視回路24から
変化検出信号Ssgが入力されると、入力レジスタ22から
のスイッチSW0〜SW7の信号状態を表す情報（テキストデ
ータD1〜Dn）の送信を送信シフトレジスタ32及び通信イ
ンタフェース回路34に指令する。一方、受信時には、通
信インタフェース回路34及び受信シフトレジスタ36を介
して入力された送信先アドレスID及び誤り検出符号CRC
をチェックして自局アドレスとの照合及び符号誤りの検
査を行う。

入力信号監視回路24は、複数の入力信号のうちの何れ
かが変化すると、たとえば、外部スイッチSW0〜SW7から
の入力信号の何れかかが変化すると、変化検出信号Ssg
をシリアル通信制御回路20へ出力する。さらに、同じ入
力信号が連続的に変化すると、たとえば、パワーウィン
ドウを操作するためのスイッチSW0が、一旦ON（Lowアク
ティブ）したのちにOFFすると、変化検出信号Ssgをシリ
アル通信制御回路20へ出力すると共に連続変化検出信号
Sofを優先順位情報設定回路28へ出力する。

優先順位情報設定回路28は、通常は所定の優先順位情
報PRIをレジスタ26へ出力するが、入力信号監視回路24
から変化検出信号Sofが入力されると、優先順位情報PRI
に代えて、より高位の優先順位情報PRIαをレジスタ26
に出力する。たとえば、優先順位情報PRIを４ビット構
成とすると、通信装置（FRドア・ノード）5dにおいては
優先順位情報設定回路28が、優先順位情報PRI（たとえ
ば、8H、Ｈは16進数を表す）をLSB方向へ２ビット分シ
フトさせることで、優先順位情報PRIα（2H）を作成し
て出力する。

ここで、各ノード３、5a〜5hに割り当てられた優先順
位情報の一例を次表に示す。なお、ネットワークNWにお
いては、優先順位情報の値が低い方が高位とされてい
る。また、次表において優先順位情報の欄においてノー
ド名に（）を付したものは、当該ノードの優先順位情報
PRIαである旨を表している。

通信インタフェース回路34は、送信回路34aと受信回
路34bとからなり、送信回路34aは、送信の最初及び最後
にキャラクタSOM及びEOM・IMSをシンボル・ビットパタ
ーンとして、また送信シフトレジスタ32からのシリアル
情報をパルス幅変調されたビットパルスとして、夫々通
信回線Ｗへ送り出す。

また、送信回路34aは、送信と同時にコンテンション
の発生の有無を監視する。すなわち、優先順位情報PRI
（PRIα）を送信する際、自局がビットパルスを送出す
る毎に、ビットパルスのレベルがLowのときに通信回線
ＷのレベルがHighであるか否かを判定することで（アー
ビトレーション）、自局の優先順位が相手局より低いか
高いかを判定し、自局の優先順位が相手局より低い（通
信回線ＷのレベルがHigh）と判定すると、送信停止要求
信号Sstをシリアル通信制御回路20へ出力する。なお、
判定ロジックはワイヤード・オアのロジックであるが、
その詳細はJ1850に記載されているので省略する。

受信回路34bは、レシーバ14から入力されたパルス幅
変調のビットパルスを所定の規格のビットパルスに復調
して、送信回路34a及び受信シフトレジスタ36へ出力す
る。

次に、通信装置5a〜5hの動作について説明する。

シリアル通信制御回路20は、入力信号監視回路24から
変化検出信号Ssgが入力すると、送信態勢にはいり、ま
ず通信回線Ｗが空いているアイドル状態（IDLE）にある
ことを示す検出信号Sidが通信インタフェース回路34か
ら入力されているか否かを判定する。検出信号Sidが入
力されている判定とすると、まず通信インタフェース回
路34にキャラクタSOMの送信を指令する。次に、シリア
ル通信制御回路20は、レジスタ26から読み出した優先順
位情報PRI・送信先アドレス及びアドレスレジスタ30か
ら読み出した送信元アドレスID及び誤り検出符号CRC
を、信号状態情報D1〜Dn（テキストデータ）の前または
後に付け加えて、送信シフトレジスタ32から通信インタ
フェース回路34へ出力すると共に通信インタフェース回
路34に送信を指令する。最後に、シリアル通信制御回路
20は、キャラクタEOM及びIMSの送信を指令する。

そして、通信インタフェース回路34から送信終了の信
号が入力されると、シリアル通信制御回路20は受信態勢
に入る。

このようにしてメッセージが中央通信装置３へ送信さ
れるが、この送信過程でコンテンションが起こり通信イ
ンタフェース回路34にて自局の優先順位PRIが他局より
低いと判定されたときには、通信インタフェース回路34
から送信停止要求信号Sstが入力されるので、シリアル
通信制御回路20は、送信から受信への切り換えを通信イ
ンタフェース回路34に指令し送信を停止させる。

また、連続変化検出信号Sofが入力信号監視回路24か
ら反転検出信号Sofが優先順位情報設定回路28に入力さ
れたときには、レジスタ26には優先順位情報PRIαが登
録され、これをシリアル通信制御回路20が読み込むの
で、優先順位情報PRIに代えて他局より高い優先順位情
報PRIαが、メッセージを構成して中央通信装置３へ送
信される。

この送信過程でコンテンションが起こったときには、
優先順位情報としてより高い優先順位の情報PRIαが設
定される。たとえば、通信装置（FRドア・ノード）5dの
優先順位はマスタ・ノード、フロント・ノードに次ぐ第
３位の優先順位になるので、他局に優先する確率が非常
に高くなり、パワーウィンドのスイッチSW0がONからOFF
になったことが中央通信装置３に優先して送信される。

一方、受信時には、通信インタフェース回路34からキ
ャラクタSOMのシンボル・ビットパターンを検出したこ
とを表す検出信号が入力すると、シリアル通信制御回路
20は通信インタフェース回路34へ受信を指令する。そし
て、送信先アドレスIDが受信シフトレジスタ36を介して
転送されると、シリアル通信制御回路20は受信した送信
先アドレスが自局のアドレスに一致しているか否かを判
定し、一致しているときにはテキストデータD1〜Dn以降
の情報を受信するように通信インタフェース回路34に指
令する（上記アドレスが自局アドレス一致していないと
きには受信停止を指令する）。それで、受信シフトレジ
スタ36にテキストデータD1〜Dnが入力され、シリアル通
信制御回路20にテキストデータD1〜Dn及び誤り検出符号
CRCが転送されると、シリアル通信制御回路20は、誤り
検出符号CRCをチェックして誤りを検出しなければ、受
信シフトレジスタ36から出力レジスタ40へテキストデー
タD1〜Dnデータを転送させると共に、バッファ回路38を
経由して駆動回路DRへ出力するように出力レジスタ40に
指令する。その後は、次の送信まで受信態勢を継続す
る。

このようにして各通信装置5a〜5hから中央通信装置３
に信号状態情報D1〜Dnが送信されると、中央通信装置３
は、その信号状態情報D1〜Dnに基づいて各種指令情報を
各通信装置5a〜5hへ送信してモータＭなどの操作を指令
する。

上記したように本実施例では、各通信装置5a〜5hは、
外部機器からの同じ入力信号が連続的に変化したときに
は、所定の自局の優先順位よりも高い優先順位で送信を
行うので、他局の送信と衝突したときに優先して送信さ
れる確率が高くなり、上記連続的変化の情報が迅速に中
央通信装置３に送信される。たとえば、パワーウィンド
ウのスイッチSW0がONしたのちにOFFしたことを表す情報
を迅速に送信することができる。

したがって、中央通信装置３においても各通信装置5a
〜5hからの信号状態情報の収集・処理が迅速に行われる
ので、モータＭなどの各種アクチュエータの指令情報も
遅滞無く各通信装置5a〜5hへ送信することができる。

たとえば、パワーウィンドウのスイッチSW0がONした
のちにOFFして作動停止が指示されたときには、その信
号変化情報が迅速に中央通信装置３へ送られ、中央通信
装置３からモータＭ停止指令の情報が当該通信装置5a〜
5hへ即座に送信される。それ故、モータＭは直ちに停止
してパワーウィンドウは止まり、従来のようにパワーウ
ィンドウの停止に遅れがでることがない。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば外部機器からの
同じ入力信号の状態が変化した場合には、コンテンショ
ン発生時に、自局に関する所定の優先順位より高位の優
先順位が設定されるので、自局の送信が他局より優先さ
れる確率が高くなる。

したがって、上記入力信号の状態の連続的変化を表す
状態情報を迅速に送信することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は実施例の通信装置の構成を表すブロック
図、第１図（Ｂ）は通信制御部の構成を表すブロック
図、第２図はネットワークの構成を表すブロック図、第
３図はメッセージの構成を表す説明図、第４図は中央通
信装置の構成を表すブロック図である。３……中央通信装置、5a〜5h……通信装置 10……通信制御部、20……シリアル通信制御回路 24……入力信号監視回路 28……優先順位情報設定回路 34……通信インタフェース回路 NW……ネットワーク、Ｗ……通信回線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】通信回線を多重化して情報伝送を行う多重
伝送網の一局を構成し、他局との間で互いの送信が衝突
するコンテンションの発生時に何れの局の送信を優先す
るかについての優先順位が予め定められた通信装置にお
いて、上記優先順位の情報を設定する優先順位情報設定手段
と、外部機器から入力される複数の信号の状態変化を検出す
る検出手段と、該検出手段により外部機器からの何れかの信号の状態変
化が検出されると、メッセージの始まりを示す伝送制御
キャラクタと、上記優先順位情報設定手段により設定さ
れた固定長の複数ビットで表現された優先順位情報と、
該信号の変化状態を表す状態情報とを含むメッセージを
送信する送信手段と、上記検出手段により外部機器からの何れかの信号の状態
変化が連続的に検出されると、上記優先順位情報設定手
段が設定する優先順位情報のビット情報を変更すること
で、該優先順位情報を上記優先順位より高い優先順位情
報に変更する優先順位情報変更手段と、上記送信手段の送信時にコンテンションが発生すると、
自局の優先順位と送信衝突の相手である他局の優先順位
との高低を判定する判定手段と、該判定手段により自局の優先順位が該他局の優先順位よ
り低いと判定されると、上記送信手段の送信を停止する
送信停止手段と、を備えたことを特徴とする通信装置。