JP2928651B2 - 通信機能を備えた制御装置 - Google Patents

通信機能を備えた制御装置

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JP2928651B2
JP2928651B2 JP3054347A JP5434791A JP2928651B2 JP 2928651 B2 JP2928651 B2 JP 2928651B2 JP 3054347 A JP3054347 A JP 3054347A JP 5434791 A JP5434791 A JP 5434791A JP 2928651 B2 JP2928651 B2 JP 2928651B2
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    • H03K5/1252Suppression or limitation of noise or interference
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  • Bidirectional Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング手段の出
力を割込み端子に取り込んで出力ドライバーを制御する
マイクロコンピュータと、他の制御装置との通信制御を
実行する通信制御回路とを備えた通信機能を有する制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこのような制御装置としては特開
昭62−169219号公報に記載されたものが知られている。
この従来例では、CPU11が直接メモリ−アクセス要求
か、または割込み要求のいずれかを受け取るまで、CP
U11は停止される。 直接メモリ−アクセス要求はバス制
御装置29を介してCPUに取り込まれ、一方割込み要
求は割り込み制御装置12を介してCPUに取り込まれ
る。 この為CPUにはそれぞれに対応した取り込み端子
としての割込み端子が用意されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
では、CPUにはバス制御装置29と割り込み制御装置
12の双方の為に取り込み端子を2本用意する必要があ
るばかりでなく、それぞれの端子について入力状態を監
視するプログラム、入力があった際のスリープ解除プロ
グラム、入力がない場合のスリープ状態への移行プログ
ラムを用意する必要がありプログラムが複雑になる。
発明は、マイクロコンピュータの端子の入力状態を監視
するプログラム/スリープ状態への移行プログラム/ス
リープ解除プログラムがシンプルに構成でき、しかも入
力端子が少なくてすむ、この種通信制御機能を備えた制
御装置を提供することを目的とする。
【0004】
【0005】
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、スイッチング手段の出力をハンチング除去
回路を介して割込み端子に取り込んで出力ドライバーを
制御するマイクロコンピュータのこの割込み端子に、他
の制御装置との通信制御を実行する通信制御回路が出力
する信号が入力されるように構成し、当該割込み端子に
いずれかの信号が入力されたときマイクロコンピュータ
のスリープ状態が解除されるように構成したものであ
る。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0017】図2は自動車の実体配線図である。中央制
御装置1(Central Control Unit;以下CCUと記す)
と端末制御装置11,12,13,14(Local Contro
lUnit;以下LCUと記す)は信号ライン2を介して結
ばれている。また、各種のスイッチ類及びランプ類は、
それぞれ、CCU1及びLCU11〜14に接続されて
いる。
【0018】CCU1は自動車のダッシュボードの近傍
など適当な場所に設置され、システム全体の制御を行な
うようになっている。一方、LCU11〜14は各種の
スイッチ及びランプに電気装置等の近傍に、所定の数だ
け分散して配置されている。ここで、ルームランプ35
はLCU12に接続しており、ドアスイッチ31,32
は、それぞれLCU12,11に接続している。キース
イッチ33及びリヤデフォッガスイッチ34はCCU1
に接続している。
【0019】一方、リヤデフォッガ36はLCU13に
接続し、ヘッドランプ23及びヘッドランプ24は共に
CCU1に、また、テールランプ26及び25はそれぞ
れLCU13及びLCU14に接続している。
【0020】なお、図2に示されている実施例では、ス
イッチ類及びランプ類のみしか示さりていないが、本発
明はこのようなもののみに限定されるものではなく、CC
U1及びCCU11〜14にアナログ信号を出力するよう
なセンサを接続したり、また、アクチュエータを接続す
るように構成できることはもちろんである。
【0021】このように実体配線がなされたものの制御
については、例えばCCU1は、LCU11からドアス
イッチ32がONあるいはLCU12からドアスイッチ
31がONであることという情報を受けると、LCU1
2に情報を直し、ルームランプ35を点灯するようにす
る。また、例えば、キースイッチ33の状態からACC
及びIGNがONであり、リヤデフォッガスイッチ34
がONであるという情報をCCU1が受けるとLCU1
3に情報を返し、リヤデフォッガ30を動作させるよう
にする。
【0022】図3を用いて、さらに、システム全体の制
御について説明する。CCU1はマイクロコンピュータ
41及び、通信処理回路40(Communication Inter fa
ceAdapter ;以下(IMと記す)から構成されている。
CCU1はスイッチ類34の状態に関する情報を直接に
受け取り、あるいは、ランプ類23を直接に制御する。
これと共に、CCU1はLCU11〜14を介して通信
によりスイッチ類31,32の状態を受け、ランプ類2
5,35を制御する。
【0023】CCU1とLCU11〜14は多重伝送路
2を介して通信により情報を交換している。多重伝送路
2は双方向性のものであれば何でも良く、電気信号を伝
送するものの他光ファイバなども用いることができる。
CCV1は、いわゆる半二重方式(Haif Duplex)によ
り、LCU11〜14と通信をおこなっている。
【0024】図4はCCU1とLCU11〜14との信
号の授受を示すための図である。まず、CCU1は特定
のLCUを選択し、特定のLCUに対して多重信号路2
に信号を出力して呼びかける(送信フレーム;TX
D)。この呼びかけに応じて、選択されたLCUはCC
U1に対して多重信号路2に信号を出力して応答する
(受信フレーム;RXD)。
【0025】CCU1はLCU11〜14のなかから特
定のLCUを順次選択し、このような呼びかけ及び応答
と繰り返すことにより多重伝送を行なっている。
【0026】図5に多重伝送路に出力さる通信信号60
が示されている。通信信号60は送信開始部STX6
1,アドレス62,送信データ63(メッセージ)、及
び送信終了部ETX64よりなっている。アドレス62
は、このような半二重方式による多重伝送の行先を表す
ために付されている。各LCUは、多重伝送路2から受
け取ったデータに付されているアドレスが予め各LCU
に付されている自らのアドレスであると認識したときだ
け、応答する。
【0027】このように、CCU1からアドレスが付さ
れて送出された通信信号が出力され、そのアドレスを理
解し、それが自らのものであると判断したLCUの一つ
だけがそれに応答して通信信号をCCU1に送出するこ
とにより、上記した半二重方式によるデータの伝送動作
が繰り返えされる。
【0028】次に、図6はLCU11〜14の一例を大
まかなブロック構成で示したもので、多重伝送路2から
入力された受信信号RXDは同期回路102に供給さ
れ、クロック発生器107からのクロックの同期を取
り、制御回路101に受信信号RXDのクロック成分に
調歩同期したクロックが与えられ、これにより、制御回
路101が制御信号を発生し、シフトレジスタ104に
受信信号のデータ部分をシリアルに読込む。
【0029】一方、アドレス比較回路103には、予め
そのLCUに割り当てられたアドレスが与えられてお
り、このアドレスとシフトレジスタ104の所定のビッ
ト位置に読込まれたデータとがアドレス比較回路103
によって比較され、両者が一致したときだけシフトレジ
スタ104内のデータがI/Oバッファ105に転送さ
れ、外部機器に与えられる。
【0030】また、制御回路101は受信信号RXDを
監視し、スリープモードに入るか否かの判断をおこな
う。CCU1からの受信信号RXDによりシフトレジス
タ104に格納されたデータが、LCUがスリープモード
に入ることを示していると、制御回路101はクロック
発生器に働きかけ、クロック発生器107の発振を停止
させる。
【0031】一方、LCUがスリープモードの状態にあ
ると、LCUは再び受信信号RXDを受信するとスリー
プモードを解除する。同期回路102はスリープモード
に入っても受信信号RXDの有無を監視する。LCUが
スリーブ状態となり、クロック発生器107が発振を停
止した状態のときに、受信信号RXDがあると、同期回
路102はクロック発生器107に働きかけ、再び、ク
ロック発生器の発振を開始させる。これと共に、同期回
路102は制御回路101に働きかけ、LCUの制御が
通常状態に戻ったことを知らせる。
【0032】また、制御回路101はクロックで歩進す
るカウンタを含み、シーケンシャルな制御信号を発生
し、受信信号RXDによるデータをI/Oバッファ10
5に与えたあと、それにひき続いて今度はI/Oバッフ
ァ105からシフトレジスタ104にデータをパラレル
に取り込み、外部機器からCCU1に伝送すべきデータ
をシフトレジスタ104の中にシリアルデータとして用
意する。そして、このデータをシフトレジスタ104か
らシリアルに読み出し、送信信号TXDとして多重伝送
路2に送出する。このときには、受信信号RXDに付さ
れていたアドレスがそのまま送信信号TXDに付されて
送信されるから、CCU1は自らが送出したアドレスと
一致していることによりこの送信信号TXDの取り込み
を行ない、これにより半二重方式による1サイクル分の
データの授受が完了する。
【0033】こうしてCCU1は次のLCUに対するデ
ータの送出を行ない、これを繰り返すことにより複数の
LCU11〜14との間でのデータの授受が周期的に行
なわれ、多重伝送が可能になる。
【0034】次に、図7はCIM40の一例大まかな
ブロック構成を示したものであり、CIM40とマイク
ロコンピュータ41とはデータバスで結ばれている。
【0035】そして、このデータバスの入出力のうち一
部がデータ用であり、残りがCIM40の一部制御信号
用となっている。マイクロコンピュータ41はマイクロ
コンピュータバッファ205を介してこのシフトレジス
タ204にアクセスするようになっている。
【0036】一方、制御回路201はマイコンからの制
御信号を受け、シフトレジスタ204にマイクロコンピュ
ータ41からのデータが格納されると同時に送信動作に
入り、このデータが格納され終った時刻から送信フレー
ムの伝送を開始する。
【0037】こうして送信フレームがCIM40から伝
送されると、それに応じてLCU側のLCU11〜14
の一つが応答し、ひき続いてそのLCUが送信を行なう
から、その後シフトレジスタ204の中にはCIM40
から呼掛けを行なったLCUから伝送されたデータが格
納され終ることになる。
【0038】そこで、CIM40の制御回路20は、こ
の時点においてマイクロコンピュータ41に割込要求I
RQを発生し、これに応じてマイコンコンピュータ41
がシフトレジスタ204のデータを読み取り、データ伝
送を終了する。
【0039】また、CIM40はスリーモードに入る
とクロック発生器207の発振が停止するようになって
いる。マイクロコンピュータ41がマイクロコンピュー
タバッファ205を介して制御回路201にスリー
ードに入るように信号を発生すると、制御回路201は
クロック発生器207に働きかけ、クロック発生器20
7の発振を停止させる。
【0040】一方、CIM40がスリーモード状態に
あるときに、マイクロコンピュータ41が制御回路20
1にスリーモード状態の解除を示す信号を出力する
と、制御回路201はクロック発生器207に働きか
け、クロックの発振を再開させる。これにより、制御回
路201は通常の制御状態に復帰する。
【0041】図1はCCU1の詳細を示すブロック構成
図である。スイッチ類の入力信号(0Vと5Vの間でス
テップ状に変化)は端子501より入力される。スイッ
チ類の入力信号は抵抗502(R1 =47kΩ)及びコ
ンデンサ503(C1 =0.022μF)より成るRCフ
ィルタ510を介して、まず、スイッチバッファ504
に入力され、さらに、マイクロコンピュータ41に取り
込まれる。
【0042】一方、マイクロコンピュータ41は出力ド
ライバ508を制御することによって、出力ドライバ5
08に接続されているランプ類、24をオンオフさせ
る。
【0043】前述のように、LCU11〜14及びCI
M40はマイクロコンピュータ41からの指示によりス
リーモード状態となるように構成されている。同様に
マイクロコンピュータ40は所定の条件が整ったと判断
すると、LCU11〜14及びCIM40にスリー
ードに入るように指定した後に、自らのクロックの発振
を停止してスリーモードにる。なお、マイクロコン
ピュータ41は、その割込要求端子IRQに信号が印加
されると、スリーモード状態から復帰し、通常の制御
に移る。なお、詳しくは後述する。
【0044】一方、RCフィルタ510によりフィルタ
リングされたスイッチのオンオフ信号は、それぞれ、N
ANDゲート505に入力される。例えば、NANDゲ
ートは日立社製HD74HC30を用いることができる。NAN
Dゲート505の出力はマイクロコンピュータ41の割
込端子(以下IRQと記す)に接続されている。
【0045】NANDゲート505の電源入力端子には
電圧Vccが接続され、一方、NANDゲート505のアース
端子は抵抗507を介してアースされている。さらに、
NANDゲート505の電源入力端子と抵抗507が接続し
た部分は、抵抗506を介して、NANDゲート505
の出力に接続される。
【0046】NANDゲート505のいずれかの入力端
子の電圧がスレッシュレベル電圧より低くなると、NA
NDゲート505は所定の出力電圧Voutを出力する。
このスレッシュレベルは、NANDゲート505の電源
入力端子にかかる電圧Vccに応じて決定される。
【0047】このNANDゲート505の動作を図8に
示される出力波形図を用いて説明する。スイッチがOF
F状態からON状態に変化すると、スイッチ端子501
にかかる電圧はスイッチ状にLowレベル→Highレベル、H
ighレベル→Lowレベルの変化が何回か繰り返される。こ
のように変化してからしばらくしてLow 状態におちつく
図8(a)。このようにスイッチ端子501にかか
る電圧が変化すると、抵抗502及びコンデンサ503
により構成されるRCフィルタ510の出力は、抵抗5
02及びコンデンサ503の物理量によって決定される
時定数に応じて、チャッタリングを伴いながら徐々に減
少する(図8(b))。
【0048】前述のように、RCフィルタ510の出力
電圧がNANDゲート505の電源入力端子Vccによっ
て定まるスレッシュレベルより低くなると、NANDゲ
ート505の出力電圧がHighとなる。しかしながら、R
Cフィルタ510の出力電圧には、チャッタリング成分
が含みながら、減少している。そのために、スレッシュ
レベルを固定すると、RCフィルタ510の出力電圧の
値は、スレッシュレベルを、複数回にわたって横切るこ
とになる。このために、NANDゲート505の出力は
きわめて短い時間内にLow→High,High→Lowの反転を
繰り返すこととなる。
【0049】本実施では、抵抗506及び抵抗507を
用いることにより、NANDゲート505の出力電圧が
Low→Highに変化したときに、スレッシュレベルを変化
させる(図8(b);スレッシュレベル1→スレッシュ
レベル2)ことにより、上記のNANDゲート505の
出力電圧のリンチングを防止するように構成している。
【0050】さらに、NANDゲート505のスレッシ
ュレベルの変化の動作について説明する。RCフィルタ
510の出力がチャタリングを伴いながら減少し、NA
NDゲート505の電源入力電圧Vccによって定まるス
レッシュレベル1よりも低くくなると、NANDゲート
510の出力電圧はLowからHigh(出力電圧Lout)に変
化する。このようにNANDゲート510の出力電圧V
out になると、抵抗506(R3=5.1kΩ)及び抵抗5
07日R4 =30Ω)で分圧された値の電圧Vadd (約
30mV)が、NANDゲート510のアース端子に重
畳される。このために、NANDゲート505の電源入
力端子電圧Vccが高くなったものと同様となり、これに
応じてスレッシュレベルも同様に高くなるスレッシュレ
ベル1→スレッシュレベル2)。
【0051】次に、マイクロコンピュータ41の動作
を、図9及び図10に示すフローチャート図を用いて説
明する。図9に示される動作は10msec毎になされる。
まず、ステップ302では、スリーモードに入るか否
かを判断する。スリープモードに入るための条件は、例
えば、エンジンが始動していない状態が長く続いている
等であり、ステップ302でスリーモードに入ると判
断しなければ、ステップ304で、スイッチバッファ5
04の内容を読み込む。ステップ306で、受信テーブ
ルの内容を読み込む受信テーブルは、各LCUのアド
レスに対応して設けられており(図11222)受信
データが蓄積されている。ステップ310で、読み込ん
だスイッチバッファ504の内容及び受信テーブル22
2の内容に基づいて送信データを演算する。送信テーブ
ルは、各LCUのアドレスに対応して設けられており
(図11の221)送信データが蓄積されている。ステ
ップ312で、この送信データ221を送信テーブルの
所定のアドレスに格納してこのフローチャートに示す動
作を終了する。
【0052】一方、ステップ302で、スリーモード
に入ると判断した場合には、ステップ314スリー
フラグを1にする。このスリーフラグは、システム全
体がスリープモード状態になっていることを示すフラグ
である。ステップ316でスリーモードに入るための
データをマイコンバッファ205に書き込む。前述のと
おり、各LCU11〜14はこのデータを受け取ると
リープモード状態となる。ステップ318でCIM40
に送信開始を指示し、シフトレジスタ204から送信信
号TXDが多重伝送路2に送り込まれる。ステップ31
6で全てのLCUにスリーモードに入るための送信をし
たか判断する。全てのLCUにスリープモードに入るた
めの送信をしてなければ、ステップ316にもどり、全
てのLCUをスリーモードにするために動作を繰り返
す。ステップ320で、全てのLCUにスリーモードに
入るための送信をしたと判断すると、ステップ324で
CIM40にスリーモードに入るように指示し、ステ
ップ326でマイクロコンピュータ40の内部クロック
の発振を停止して、このフローに示されている動作を終
了する。
【0053】図11に示されるフローチャートに示され
る動作は、マイクロコンピュータ41のIRQ端子に信
号が入力されたときに実行される。まず、ステップ40
2で、スリープフラグが1か否か判断する。スリープフ
ラグが1でなければ、CIM40が、LCU11〜14
からの信号を、受信完了したことによる割込信号であ
る。そのために、ステップ404からステップ408
で、LCU11〜14への送信のための動作を行う。す
なわち、ステップ404でマイコンバッファ205の内
容を受信テーブル221格納し、ステップ406で送
信テーブル221の内容をマイコンバッファ205に書
き込み、さらに、ステップ408で、CIM40に送信
開始を指示する。これによって、所定の送信信号RXD
が多重伝送路2に出力される。
【0054】一方、ステップ40スリーフラグが1
であれば、今までは、システム全体がスリーモード状
態であった事を示しており、スリーモード状態を解除
するための動作をステップ410からステップ417で
行う。まず、これからスリーモード状態を解除するの
で、ステップ410で、スリーフラグを0とする。ス
テップ412で、スリーモード解除のためのデータを
マイコンバッファ205に書き込み、ステッ414で、
CIM40に送信開始を指示する。ステップ411で全
てのLCUにスリーモード解除のための送信をしたか
判断し、全てのLCUにスリーモード解除のための送
信がなされていれば、このフローに示されている動作を
終了する。ステップ416で、全てのLCUにスリー
モード解除のための送信をしてないと判断すると、ステ
ップ417で、次のLCUのアドレスを演算し、さら
に、ステップ412に戻り、同様の動作を繰り返す。
【0055】図12に第2の実施例を示す。第2の実施
例では、スイッチバッファ504の替わりにセレクタ6
04設けたものであり、その他の部分は第1の実施例
と同一である。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スイッチング手段の出力をハンチング除去回路を介して
割込み端子に取り込むと共にこの割込み端子に通信制御
回路が出力する信号が入力されるように構成して、この
割込み端子にいずれかの信号が入力されたときマイクロ
コンピュータのスリープ状態が解除されるように構成し
たので、マイクロコンピュータの端子の入力状態を監視
するプログラム/スリープ状態への移行プログラム/ス
リープ解除プログラムがシンプルに構成でき、しかも入
力端子が少なくてすむという効果を奏する。
【0057】
【0058】
【図面の簡単な説明】
【図1】中央制御装置の詳細を示すブロック図。
【図2】自動車の実体配線図。
【図3】システムの全体図。
【図4】中央制御装置と端末制御装置との信号の授受を
示す図。
【図5】多重伝送路に出力される通信信号を示す図。
【図6】端末制御装置の詳細を示すブロック図。
【図7】通信処理回路の詳細を示すブロック図。
【図8】スイッチ端子の出力、RCフィルタの出力及び
NANDゲートの出力の出力波形図。
【図9】マイクロコンピュータの動作を示すフローチャ
ート図。
【図10】マイクロコンピュータの動作を示すフローチ
ャート図。
【図11】データテーブルを示す図。
【図12】第2の実施例を示す図。
【符号の説明】
41…マイクロコンピュータ、501…端子、505…
NANDゲート、506,507…抵抗、508…出力ド
ライバ、510…RCフィルタ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−20832(JP,A) 特開 昭62−169219(JP,A) 特開 平2−159812(JP,A) 特開 平2−196389(JP,A) 特開 昭61−220016(JP,A) 特開 昭49−47063(JP,A) 特開 昭61−65512(JP,A) 特開 昭55−77236(JP,A) 特開 昭60−143050(JP,A) 実開 昭47−17546(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スイッチング手段の出力をハンチング除去
    回路を介して割込み端子に取り込んで出力ドライバーを
    制御するマイクロコンピュータと、 他の制御装置との通信制御を実行する通信制御回路とを
    備え、 この通信制御回路は他の制御装置から信号を受信した際
    前記マイクロコンピュータに信号を出力するように構成
    されており、 かつ、前記ハンチング除去回路の出力を取り込む前記割
    込み端子に前記通信制御回路が出力する信号が入力され
    るように構成されており、 さらに、当該割込み端子に前記いずれかの信号が入力さ
    れたとき前記マイクロコンピュータのスリープ状態が解
    除されるように構成されている通信機能を備えた制御装
    置。
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