JP3827121B2 - 通信制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つ以上の入力した信号、例えばパラレルに入力した制御信号を、送出部が被制御部へシリアル通信で伝送する通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信線を介してユニット間の通信を行う技術は、例えば特公平７−２２４３１号公報、特開平６−２７６５７０号公報に開示されている。
図１０に、従来の通信制御装置のブロック構成図を例示する。
従来の通信制御装置１００は、制御部１１０と、送出部１２０と、シリアル伝送路１３０と、受信部１４０と、被制御部１５０と、を備えて構成されている。
【０００３】
制御部１１０は、各種の入力に基づいて被制御部１５０側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート（出力ポート０〜Ｎ）に出力する。
複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部１５０側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部１１０は、例えば、第１の出力ポートに第１の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第２の出力ポートに第２の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第３，第４の出力ポートに第３の制御対象機器等に対して４種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【０００４】
送出部１２０は、制御部１１０の出力ポートから出力される複数の制御信号を常時監視しており、何れかの出力ポートの出力状態に変化が生じると全出力ポートの出力をラッチし、ラッチした全出力ポートの出力を直列ビット信号へ変換してパラレル／シリアル変換し、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路１３０へ出力する。
【０００５】
送出部１２０は、シリアル信号の送出を行なっていないアイドル状態（通信待機状態）に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、直ちに出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
送出部１２０は、シリアル信号の送出中に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、現在送出中のシリアル信号の送出が完了した時点で出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
【０００６】
受信部１４０は、シリアル伝送された全出力ポートの状態を受信し、シリアル−パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部１５０へ並列に出力する。これにより、制御部１１０の出力ポートの状態が被制御部１５０へ転送される。
被制御部１５０側は、受信部１４０から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【０００７】
図１０に示した通信制御装置１００は、複数の出力ポートの状態をシリアル伝送する構成としているので、制御部１１０側と被制御部１５０側との間を１本又は１対の線路で接続することで、制御部１１０側の複数の出力ポートの状態を被制御部１５０側へ転送することができる。
【０００８】
しかしながら、制御部１１０側の出力ポートの状態をシリアル通信で被制御部１５０側へ転送する構成では、制御部１１０側で新たな制御信号を出力した時点から新たな制御信号が被制御部１５０側へ転送されるまでに少なくともシリアル通信に要する時間（Ｔ）分の遅れを生ずる。
例えば、制御部１１０がエンジンの点火制御，燃料噴射制御等を行なう電子制御ユニットであり、被制御部１５０が電子式点火装置，燃料噴射装置である場合、制御部１１０側が目標とする点火タイミングに点火制御信号を出力しても被制御部１５０側で実際に点火がなされるタイミングは少なくともシリアル通信に要する時間（Ｔ）分の遅れを生じてしまう。
そこで、従来の通信制御装置１００では、シリアル通信に要する時間分の遅延が許容できない制御項目の制御信号については、制御部１１０側で目標とするタイミングよりもシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで制御信号を出力するようにしている。
【０００９】
図１１は従来の通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
図１１は、点火制御動作を例に従来の通信制御装置の動作を示したものである。
制御部１１０は、例えばクランク軸回転角度センサ等（図示しない）からの入力信号に基づいてクランク軸の回転速度ならびにクランク軸の回転角度を演算するとともに、目標とする点火タイミングを演算する。
そして、制御部１１０は、図１１（ａ）に示すように、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間Ｔの分だけ早いタイミング（遅れ補正）で、制御信号である点火制御信号を所定の出力ポートへ出力する。
【００１０】
送出部１２０は、図１１（ａ）に示す点火制御信号がローレベルからハイレベルに変化したことを検出すると、全出力ポートの出力状態をラッチし、ラッチした各出力ポートの状態をシリアル伝送する。シリアル伝送のデータ長，データ伝送速度は予め設定されているので、図１１（ｂ）に示す通信時間Ｔは一定である。
受信部１４０は、送出部１２０から送出された一連のデータを受信し、シリアル信号をパラレル信号へ変換して出力する。
この結果、制御部１１０側で点火制御信号を出力した時点から通信時間Ｔが経過した時点で、図１１（ｃ）に示すように、受信部１４０から点火制御信号に基づく点火出力が被制御部１５０側へ供給され、被制御部１５０内の点火装置による点火がなされる。
【００１１】
制御部１１０は、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで点火制御信号を所定の出力ポートへ出力しているので、目標とする点火タイミングに点火を行なうことができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は従来の通信制御装置の課題を説明するためのタイムチャートである。
従来の通信制御装置１００において制御部１１０は、シリアル通信に要する時間Ｔを考慮して目標点火タイミングよりも時間Ｔだけ早く点火制御信号を出力するが、図１２（ａ）に示す点火制御信号の出力時点よりも前に、図１２（ｂ）に示すように他の制御信号が出力された場合（出力ポートの状態に変化が生じた場合）、送出部１２０は他の制御信号の変化を検出してシリアル通信を開始する。
このため、他の制御信号の変化に基づくシリアル通信中に点火制御信号の送出制御指令が出力されても、この点火制御信号を含む新たな出力ポートの状態が送信されるのは、先のシリアル通信が終了した時点となる（図１２（ｃ）参照）。
この結果、被制御部１５０へ点火出力が供給されて実際の点火動作がなされるタイミングは、図１２（ｄ）に示すように、目標点火タイミングに対して遅れを生ずる。この目標点火タイミングからの遅れ時間の最大値はシリアル通信に要する通信時間Ｔである。
【００１３】
このように、従来の通信制御装置１００では、制御部１１０側の新たな出力ポート状態が被制御部１５０側へ伝送されるまでに最大で通信時間Ｔの遅れを生ずる。よって、制御部１１０から出力された制御信号が受信部１４０から被制御部１５０へ供給されるタイミング（時刻）のバラツキは０以上、通信時間Ｔ以下となる。
この結果、例えばエンジンの点火タイミング制御等においては、目標とするタイミングに対して実際の動作タイミングが最大で通信時間Ｔばらつくことになる。
【００１４】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、制御部から送出部を介して被制御部へシリアル通信を介して制御信号を伝送する通信制御装置において、目標とする動作タイミングに対して実際の動作タイミングのずれを小さくすることができる通信制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の通信制御装置では、少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置であって、制御信号の変化を検出した時刻から、送出部がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間（ｔ）を設けると共に、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、状態変化検出部は前記所望の時刻よりも通信時間（Ｔ）及び待機時間（ｔ）の和の分だけ早いタイミングで送出制御指令を出力することを特徴とする。
【００１６】
待機時間（ｔ）を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
即ち、制御信号の変化に対して状態変化検出部は待機時間（ｔ）だけ待ってから送出制御指令を出力し、送出部は直ちにシリアル信号を送出開始してもよい。
また、制御信号の変化に対して状態変化検出部は直ちに送出制御指令を出力し、送出部は待機時間（ｔ）だけ待ってからシリアル信号を送出開始してもよい。
【００１７】
請求項２では、請求項１記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻から待機時間（ｔ）だけ経過した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【００１８】
請求項３では、請求項１記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【００１９】
請求項１〜３記載の通信制御装置において、待機時間（ｔ）は、通信時間（Ｔ）の半分の時間としてもよい。
請求項１〜３記載の通信制御装置において、待機時間（ｔ）は、通信時間（Ｔ）の半分の時間よりも大きく通信時間（Ｔ）以下の時間としてもよい。
【００２０】
請求項６では、少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置において、制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送出動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間（Ｔ）よりも大きく、通信時間（Ｔ）の２倍よりも小さいことを特徴とする。
抑止時間を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１はこの発明に係る通信制御装置のブロック構成図である。
この通信制御装置１は、制御部１０と、送出部２０と、状態変化検出部を構成する状態変化検出回路２１と、シリアル伝送路３０と、受信部４０と、被制御部５０とを備えてなる。
【００２２】
制御部１０は、各種の入力信号に基づいて被制御部５０側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート（出力ポート０〜Ｎ）に出力する。複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部５０側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部１０は、例えば、第１の出力ポートに第１の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第２の出力ポートに第２の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第３，第４の出力ポートに第３の制御対象機器等に対して４種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【００２３】
状態変化検出部２１は、少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、例えばパラレルに入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出部２０に送出制御指令２１ｂを出力する。
制御信号の変化を検出した時刻から、送出部２０がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間ｔが、状態変化検出部２１または送出部２０によって設定され設けられている。
また、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、制御部１０は前記所望の時刻よりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分（Ｔ＋ｔ）だけ早いタイミングで前記制御信号を出力する。
【００２４】
状態変化検出部２１は、送信制御回路２３から出力されるアイドル状態／送信中信号２３ａがアイドル状態を示している場合に出力ポートの出力状態の変化を検出したときは、最初の変化を検出した時点から待機時間ｔが経過した時刻にラッチ信号２１ａを出力し、次いで送出制御指令２１ｂを出力する。
状態変化検出部２１は、アイドル状態／送信中信号２３ａが送信中（シリアル通信中）であることを示している場合に出力ポートの出力状態に変化を検出したときは、アイドル状態／送信中信号２３ａがアイドル状態となった時（通信が終了した時）にラッチ信号２１ａを出力し、次いで送出制御指令２１ｂを出力する。
【００２５】
送出部２０は、データラッチ回路２２と送信制御回路２３とを備える。
データラッチ回路２２は、状態変化検出部２１からラッチ信号２１ａが供給された時に、当該時点で制御部１０の出力ポートに出力されている複数の制御信号をラッチする。ラッチされた複数の制御信号は送信制御回路２３へ供給される。
【００２６】
送信制御回路２３は、状態変化検出部２１から送出制御指令２１ｂが供給されると、データラッチ回路２２にラッチされている複数の制御信号を直列ビット信号へ変換するとともに、直列ビット信号の前後にスタートビット，ストップビット等のキャラクタ同期をとるための情報を付加して、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路３０へ送出する。
送信制御回路２３は、シリアル通信を行っていないアイドル状態ではアイドル状態を示すアイドル状態／送信中信号２３ａを出力し、シリアル通信中はシリアル通信中であることを示すアイドル状態／送信中信号２３ａを出力する。
シリアル伝送路３０は１本または１対の通信線路で構成している。
【００２７】
受信部４０は、シリアル伝送された信号を受信し、シリアル／パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部５０へ並列に出力する。これにより、制御部１０の出力ポートの状態が被制御部５０へ転送される。
被制御部５０側は、受信部４０から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【００２８】
図２〜図４は図１に示した通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、制御対象機器の動作タイミングが遅延することが望ましくない制御項目の制御信号として、点火制御信号を例示している。図２は点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合を示している。
制御部１０は、図２（ａ）に示すように、目標点火タイミングよりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分（Ｔ＋ｔ）だけ早いタイミングで点火制御信号を出力する。例えば１．５倍（１．５Ｔ）早いタイミングで出力する。
この点火制御信号を出力した時点では送出部２０がアイドル状態であり、かつ、この点火制御信号を出力した時点から待機時間ｔだけ早い時点までの間に、送出制御指令の出力がない場合、送出部２０は点火制御信号が出力された時点から待機時間ｔが経過した時刻で、複数の出力ポートの状態をラッチし、シリアル伝送を開始する。
シリアル伝送に要する通信時間Ｔが経過した時点で、図２（ｃ）に示すように、受信部４０から点火出力が被制御部５０へ供給される。よって、目標とする点火タイミングに点火出力が供給され、目標とする点火タイミングで点火動作がなされる。
このように、点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合は、目標とする点火タイミングと実際の点火タイミングとの間に時間的なずれは生じない。
【００２９】
図３は、他の制御信号に変化を生じた時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図３（ｂ）および図３（ａ）に示すように、制御部１０が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部２０は図３（ｂ）に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間ｔが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部１０は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも例えば通信時間Ｔの１．５倍（１．５Ｔ）早いタイミングで出力しているので、図３（ｄ）に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値は通信時間Ｔの１／２である。
【００３０】
図４は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。
図４（ｂ）に示す他の制御信号の出力時点から待機時間ｔが経過すると、図４（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図４（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされた直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値は待機時間ｔとなり、例えば通信時間Ｔの１／２となる。
【００３１】
図１に示した通信制御装置１は、制御動作のタイミング遅れが望ましくない制御項目（例えば点火タイミング制御）については、所望する動作タイミングよりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分だけ早いタイミングで制御信号を出力し、この制御信号が出力された時点から待機時間ｔが経過した時刻における制御信号をシリアル伝送する構成としたので、図２〜図４に示したように、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して待機時間ｔの範囲内となり、例えば通信時間Ｔの±１／２倍の範囲内とすることができる。
【００３２】
図５は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図５（ｂ）に示す他の制御信号の変化時点から待機時間ｔが経過すると、図５（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図５（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時よりも点火制御信号が出力されて待機時間ｔが経過した時刻の方が後なので、この時刻に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングと一致する。
【００３３】
待機時間ｔを、Ｔ／２＜ｔ＜Ｔとした場合の例を図６〜図８に示す。
図６は、他の制御信号が変化した時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図６（ｂ）および図６（ａ）に示すように、制御部１０が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部２０は図６（ｂ）に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間ｔが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部１０は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分だけ早いタイミングで出力しているので、図６（ｄ）に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも待機時間ｔだけ早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値はｔをＴにほぼ等しい値とした場合に通信時間Ｔにほぼ等しくなる。
【００３４】
図７は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図７（ｂ）に示す他の制御信号の変化時点から待機時間ｔが経過すると、図７（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図７（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも待機時間ｔだけ早くなる。
この進み誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の終了直前に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この進み誤差の最大値はｔをＴにほぼ等しい値とした場合に通信時間Ｔとほぼ等しくなる。
【００３５】
図８は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図８（ｂ）に示す他の制御信号の変化時点から待機時間ｔが経過すると、図８（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図８（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも｜Ｔ−ｔ｜だけ遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の開始直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値はｔをＴ／２にほぼ等しい値とした場合にほぼ通信時間Ｔ／２となる。
【００３６】
このように、待機時間ｔを、Ｔ／２＜ｔ＜Ｔとすることで、待機時間ｔを大きくするほど遅れ時間を減らして進み誤差を増すことができる。
即ち、遅れ誤差が生じることには不都合があるが、進み誤差が生じることは許容できる場合には有効である。
【００３７】
状態変化検出部２１は制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送信動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間Ｔよりも大きく、通信時間Ｔの２倍よりも小さくしてもよい。
この構成により被制御対象を所望動作時刻に確実に動作させることができる。
【００３８】
なお、制御部１０を１チップマイクロコンピュータやマイクロコンピュータシステムを利用して構成する場合、複数の制御信号を出力するための専用ポートを設けずに、データバスを介して制御情報を送出部２０及び状態変化検出部２１へ供給する構成としてもよい。
送出部２０及び状態変化検出部２１は汎用のシリアル伝送用ＬＳＩを用いて構成してもよい。更に、シリアル伝送回路を含む１チップマイクロコンピュータを用いて、制御部１０と送出部２０と状態変化検出部２１を一体的に構成し、プログラム制御（ソフトウェア）によって制御信号の送信タイミングを制御するようにしてもよい。
【００３９】
図９はこの発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図である。
図９において、通信制御装置６０は、例えばメイン制御系を構成する親装置７０と、サブ制御系を構成する子装置８１，８２，８３と、親装置７０と子装置８１，８２，８３とを接続する１本の双方向シリアル伝送路７５とから構成し、親装置７０から子装置８１〜８３への制御信号ＤMの伝送、子装置８１〜８３から親装置７０への確認信号ＤAの伝送を双方向シリアル伝送路７５を介して双方向の通信を実行する。
【００４０】
親装置７０は、ＣＰＵ７１、通信ＩＣ７２を備え、ＣＰＵ７１は子装置８１〜８３の制御に必要な演算、処理を実行し、例えば子装置８１の点火ドライバ９１Ｃを駆動するための制御信号を発生し、通信ＩＣ７２で制御信号を通信プロトコルに対応した制御信号ＤMに変換し、制御信号ＤMを双方向シリアル伝送路７５に送出する。
【００４１】
また、ＣＰＵ７１は、子装置８１〜８３とをアナログバス７６で接続し、子装置８１〜８３の各種センサ９１Ｄで検知したアナログのセンサ信号をアナログバス７６を介して受信し、センサ信号にアナログ／ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を施した後のディジタルのセンサ信号に、演算や処理を実行して制御信号を発生する。
【００４２】
子装置８１〜８３は、子装置８１に示すようにそれぞれ切替器９１Ｂを備えた通信ＩＣ９１Ａ、各種ドライバ９１Ｃ（子装置８１〜８３に対応してそれぞれ点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバ）、各種センサ９１Ｄを備える。
【００４３】
各種センサ９１Ｄで検出したセンサ信号は通信ＩＣ９１Ａの切替器９１Ｂで順番に選択され、アナログバス７６を介して親装置７０のＣＰＵ７１内のＡ／Ｄコンバータに供給される。
なお、子装置８１〜８３のセンサ信号の順番は、親装置７０のＣＰＵ７１に設定された命令コードを制御信号ＤMとして子装置８１〜８３に伝送し、切替器９１Ｂを順次切り替えることで実行する。
【００４４】
子装置８１〜８３の通信ＩＣ９１Ａは、親装置７０から伝送されてくる制御信号ＤMを受信し、この制御信号ＤMに基づいて（例えば、必要に応じてディジタル／アナログ変換を施して）点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバの各種ドライバ９１Ｃの駆動を制御する。
【００４５】
また、通信ＩＣ９１Ａは、点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバが動作したことを示す確認信号やその他の通信信号ＤAを双方向シリアル伝送路７５を介して親装置７０に伝送する。
【００４６】
この通信制御装置においては、図１の制御部１０がＣＰＵ７１に、送出部２０が通信ＩＣ７２に相当する。
本実施例においては、シリアル伝送路として双方向の通信が可能な伝送路を用いているため、親装置７０と子装置８１，８２，８３間での通信衝突が発生することになる。
そこで、同時に通信を開始した場合にシリアル伝送路７５上に伝送される制御信号ＤMおよび信号ＤAの衝突を防止するため、親装置７０および子装置８１〜８３の双方向シリアル伝送路７５への信号伝送（通信）に優先順位を設定する。
例えば、親装置７０に第１の優先順位、子装置８１に第２の優先順位、子装置８２に第３の優先順位、子装置８３に第４の優先順位を設定し、通信ＩＣで現在双方向シリアル伝送路７５を占有している通信の優先順位を認識し、自装置の優先順位でない時には、双方向シリアル伝送路７５への信号伝送を中止する。
【００４７】
従って、親装置と子装置が同時に通信を開始する場合は、親装置７０が第１の優先順位なので、親装置の通信が実行され、子装置の通信は中止され、親装置の通信により目標のタイミングで子装置のドライバを動作させることができるが、子装置８１〜８３のいずれかの信号伝送中に親装置７０から信号伝送要求がなされると、親装置７０からの信号伝送は子装置８１〜８３の信号伝送が完了するのを待つ必要が生じる。
従って、その場合はこの目標タイミングがズレてしまうことになるので、これを防止するため、子装置８１〜８３の通信時間を、親装置７０が通信を開始する際の待機時間（ｔ＝Ｔ／２：親装置通信時間の半分）に設定し、子装置８１〜８３の信号ＤAが双方向シリアル伝送路７５を占有する通信時間を親装置７０の待機時間（ｔ）内に設定することにより、子装置８１〜８３の信号ＤAが双方向シリアル伝送路７５上にある場合に親装置７０が制御信号ＤMを通信したい場合でも、もともとの親装置の待機時間内に子装置の通信が必ず完了することになるので目標タイミングがズレることがない。
【００４８】
このように、双方向シリアル伝送路を用いた通信制御装置６０では、子装置８１〜８３の通信時間を親装置７０の通信開始の待機時間内に制限するので、双方向シリアル伝送路７５上で子装置が通信を行っている時に、親装置の通信要求が発生しても目標タイミングで子装置を動作させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して通信時間の±１／２倍の範囲内とすることができ、誤差を±に振り分けることで所望動作タイミングからの誤差を従来の半分にすることができる。
また、通信要求がランダムに発生する場合でも、回線利用率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図２】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図３】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図４】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図５】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図６】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図７】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図８】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図９】この発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図
【図１０】従来の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図１１】従来の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図１２】従来の通信制御装置の課題を説明する簡易タイムチャート
【符号の説明】
１，６０…通信制御装置、１０…制御部、２０…送出部、２１…状態変化検出部、２２…データラッチ回路、２３…送信制御回路、３０，７５…シリアル伝送路、４０…受信部、５０…被制御部、７０…親装置，７１…ＣＰＵ、７２，９１Ａ…通信ＩＣ、７６…アナログバス、８０〜８３…子装置、９１Ｂ…切替器、９１Ｃ…点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバ、９１Ｄ…センサ、ｃＴ…補正時間。
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つ以上の入力した信号、例えばパラレルに入力した制御信号を、送出部が被制御部へシリアル通信で伝送する通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信線を介してユニット間の通信を行う技術は、例えば特公平７−２２４３１号公報、特開平６−２７６５７０号公報に開示されている。
図１０に、従来の通信制御装置のブロック構成図を例示する。
従来の通信制御装置１００は、制御部１１０と、送出部１２０と、シリアル伝送路１３０と、受信部１４０と、被制御部１５０と、を備えて構成されている。
【０００３】
制御部１１０は、各種の入力に基づいて被制御部１５０側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート（出力ポート０〜Ｎ）に出力する。
複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部１５０側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部１１０は、例えば、第１の出力ポートに第１の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第２の出力ポートに第２の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第３，第４の出力ポートに第３の制御対象機器等に対して４種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【０００４】
送出部１２０は、制御部１１０の出力ポートから出力される複数の制御信号を常時監視しており、何れかの出力ポートの出力状態に変化が生じると全出力ポートの出力をラッチし、ラッチした全出力ポートの出力を直列ビット信号へ変換してパラレル／シリアル変換し、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路１３０へ出力する。
【０００５】
送出部１２０は、シリアル信号の送出を行なっていないアイドル状態（通信待機状態）に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、直ちに出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
送出部１２０は、シリアル信号の送出中に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、現在送出中のシリアル信号の送出が完了した時点で出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
【０００６】
受信部１４０は、シリアル伝送された全出力ポートの状態を受信し、シリアル−パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部１５０へ並列に出力する。これにより、制御部１１０の出力ポートの状態が被制御部１５０へ転送される。
被制御部１５０側は、受信部１４０から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【０００７】
図１０に示した通信制御装置１００は、複数の出力ポートの状態をシリアル伝送する構成としているので、制御部１１０側と被制御部１５０側との間を１本又は１対の線路で接続することで、制御部１１０側の複数の出力ポートの状態を被制御部１５０側へ転送することができる。
【０００８】
しかしながら、制御部１１０側の出力ポートの状態をシリアル通信で被制御部１５０側へ転送する構成では、制御部１１０側で新たな制御信号を出力した時点から新たな制御信号が被制御部１５０側へ転送されるまでに少なくともシリアル通信に要する時間（Ｔ）分の遅れを生ずる。
例えば、制御部１１０がエンジンの点火制御，燃料噴射制御等を行なう電子制御ユニットであり、被制御部１５０が電子式点火装置，燃料噴射装置である場合、制御部１１０側が目標とする点火タイミングに点火制御信号を出力しても被制御部１５０側で実際に点火がなされるタイミングは少なくともシリアル通信に要する時間（Ｔ）分の遅れを生じてしまう。
そこで、従来の通信制御装置１００では、シリアル通信に要する時間分の遅延が許容できない制御項目の制御信号については、制御部１１０側で目標とするタイミングよりもシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで制御信号を出力するようにしている。
【０００９】
図１１は従来の通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
図１１は、点火制御動作を例に従来の通信制御装置の動作を示したものである。
制御部１１０は、例えばクランク軸回転角度センサ等（図示しない）からの入力信号に基づいてクランク軸の回転速度ならびにクランク軸の回転角度を演算するとともに、目標とする点火タイミングを演算する。
そして、制御部１１０は、図１１（ａ）に示すように、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間Ｔの分だけ早いタイミング（遅れ補正）で、制御信号である点火制御信号を所定の出力ポートへ出力する。
【００１０】
送出部１２０は、図１１（ａ）に示す点火制御信号がローレベルからハイレベルに変化したことを検出すると、全出力ポートの出力状態をラッチし、ラッチした各出力ポートの状態をシリアル伝送する。シリアル伝送のデータ長，データ伝送速度は予め設定されているので、図１１（ｂ）に示す通信時間Ｔは一定である。
受信部１４０は、送出部１２０から送出された一連のデータを受信し、シリアル信号をパラレル信号へ変換して出力する。
この結果、制御部１１０側で点火制御信号を出力した時点から通信時間Ｔが経過した時点で、図１１（ｃ）に示すように、受信部１４０から点火制御信号に基づく点火出力が被制御部１５０側へ供給され、被制御部１５０内の点火装置による点火がなされる。
【００１１】
制御部１１０は、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで点火制御信号を所定の出力ポートへ出力しているので、目標とする点火タイミングに点火を行なうことができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は従来の通信制御装置の課題を説明するためのタイムチャートである。
従来の通信制御装置１００において制御部１１０は、シリアル通信に要する時間Ｔを考慮して目標点火タイミングよりも時間Ｔだけ早く点火制御信号を出力するが、図１２（ａ）に示す点火制御信号の出力時点よりも前に、図１２（ｂ）に示すように他の制御信号が出力された場合（出力ポートの状態に変化が生じた場合）、送出部１２０は他の制御信号の変化を検出してシリアル通信を開始する。
このため、他の制御信号の変化に基づくシリアル通信中に点火制御信号の送出制御指令が出力されても、この点火制御信号を含む新たな出力ポートの状態が送信されるのは、先のシリアル通信が終了した時点となる（図１２（ｃ）参照）。
この結果、被制御部１５０へ点火出力が供給されて実際の点火動作がなされるタイミングは、図１２（ｄ）に示すように、目標点火タイミングに対して遅れを生ずる。この目標点火タイミングからの遅れ時間の最大値はシリアル通信に要する通信時間Ｔである。
【００１３】
このように、従来の通信制御装置１００では、制御部１１０側の新たな出力ポート状態が被制御部１５０側へ伝送されるまでに最大で通信時間Ｔの遅れを生ずる。よって、制御部１１０から出力された制御信号が受信部１４０から被制御部１５０へ供給されるタイミング（時刻）のバラツキは０以上、通信時間Ｔ以下となる。
この結果、例えばエンジンの点火タイミング制御等においては、目標とするタイミングに対して実際の動作タイミングが最大で通信時間Ｔばらつくことになる。
【００１４】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、制御部から送出部を介して被制御部へシリアル通信を介して制御信号を伝送する通信制御装置において、目標とする動作タイミングに対して実際の動作タイミングのずれを小さくすることができる通信制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の通信制御装置では、少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置であって、制御信号の変化を検出した時刻から、送出部がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間（ｔ）を設けると共に、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、状態変化検出部は前記所望の時刻よりも通信時間（Ｔ）及び待機時間（ｔ）の和の分だけ早いタイミングで送出制御指令を出力することを特徴とする。
【００１６】
待機時間（ｔ）を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
即ち、制御信号の変化に対して状態変化検出部は待機時間（ｔ）だけ待ってから送出制御指令を出力し、送出部は直ちにシリアル信号を送出開始してもよい。
また、制御信号の変化に対して状態変化検出部は直ちに送出制御指令を出力し、送出部は待機時間（ｔ）だけ待ってからシリアル信号を送出開始してもよい。
【００１７】
請求項２では、請求項１記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻から待機時間（ｔ）だけ経過した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【００１８】
請求項３では、請求項１記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【００１９】
請求項１〜３記載の通信制御装置において、待機時間（ｔ）は、通信時間（Ｔ）の半分の時間としてもよい。
請求項１〜３記載の通信制御装置において、待機時間（ｔ）は、通信時間（Ｔ）の半分の時間よりも大きく通信時間（Ｔ）以下の時間としてもよい。
【００２０】
請求項６では、少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置において、制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送出動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間（Ｔ）よりも大きく、通信時間（Ｔ）の２倍よりも小さいことを特徴とする。
抑止時間を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１はこの発明に係る通信制御装置のブロック構成図である。
この通信制御装置１は、制御部１０と、送出部２０と、状態変化検出部を構成する状態変化検出回路２１と、シリアル伝送路３０と、受信部４０と、被制御部５０とを備えてなる。
【００２２】
制御部１０は、各種の入力信号に基づいて被制御部５０側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート（出力ポート０〜Ｎ）に出力する。複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部５０側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部１０は、例えば、第１の出力ポートに第１の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第２の出力ポートに第２の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第３，第４の出力ポートに第３の制御対象機器等に対して４種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【００２３】
状態変化検出部２１は、少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、例えばパラレルに入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出部２０に送出制御指令２１ｂを出力する。
制御信号の変化を検出した時刻から、送出部２０がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間ｔが、状態変化検出部２１または送出部２０によって設定され設けられている。
また、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、制御部１０は前記所望の時刻よりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分（Ｔ＋ｔ）だけ早いタイミングで前記制御信号を出力する。
【００２４】
状態変化検出部２１は、送信制御回路２３から出力されるアイドル状態／送信中信号２３ａがアイドル状態を示している場合に出力ポートの出力状態の変化を検出したときは、最初の変化を検出した時点から待機時間ｔが経過した時刻にラッチ信号２１ａを出力し、次いで送出制御指令２１ｂを出力する。
状態変化検出部２１は、アイドル状態／送信中信号２３ａが送信中（シリアル通信中）であることを示している場合に出力ポートの出力状態に変化を検出したときは、アイドル状態／送信中信号２３ａがアイドル状態となった時（通信が終了した時）にラッチ信号２１ａを出力し、次いで送出制御指令２１ｂを出力する。
【００２５】
送出部２０は、データラッチ回路２２と送信制御回路２３とを備える。
データラッチ回路２２は、状態変化検出部２１からラッチ信号２１ａが供給された時に、当該時点で制御部１０の出力ポートに出力されている複数の制御信号をラッチする。ラッチされた複数の制御信号は送信制御回路２３へ供給される。
【００２６】
送信制御回路２３は、状態変化検出部２１から送出制御指令２１ｂが供給されると、データラッチ回路２２にラッチされている複数の制御信号を直列ビット信号へ変換するとともに、直列ビット信号の前後にスタートビット，ストップビット等のキャラクタ同期をとるための情報を付加して、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路３０へ送出する。
送信制御回路２３は、シリアル通信を行っていないアイドル状態ではアイドル状態を示すアイドル状態／送信中信号２３ａを出力し、シリアル通信中はシリアル通信中であることを示すアイドル状態／送信中信号２３ａを出力する。
シリアル伝送路３０は１本または１対の通信線路で構成している。
【００２７】
受信部４０は、シリアル伝送された信号を受信し、シリアル／パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部５０へ並列に出力する。これにより、制御部１０の出力ポートの状態が被制御部５０へ転送される。
被制御部５０側は、受信部４０から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【００２８】
図２〜図４は図１に示した通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、制御対象機器の動作タイミングが遅延することが望ましくない制御項目の制御信号として、点火制御信号を例示している。図２は点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合を示している。
制御部１０は、図２（ａ）に示すように、目標点火タイミングよりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分（Ｔ＋ｔ）だけ早いタイミングで点火制御信号を出力する。例えば１．５倍（１．５Ｔ）早いタイミングで出力する。
この点火制御信号を出力した時点では送出部２０がアイドル状態であり、かつ、この点火制御信号を出力した時点から待機時間ｔだけ早い時点までの間に、送出制御指令の出力がない場合、送出部２０は点火制御信号が出力された時点から待機時間ｔが経過した時刻で、複数の出力ポートの状態をラッチし、シリアル伝送を開始する。
シリアル伝送に要する通信時間Ｔが経過した時点で、図２（ｃ）に示すように、受信部４０から点火出力が被制御部５０へ供給される。よって、目標とする点火タイミングに点火出力が供給され、目標とする点火タイミングで点火動作がなされる。
このように、点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合は、目標とする点火タイミングと実際の点火タイミングとの間に時間的なずれは生じない。
【００２９】
図３は、他の制御信号に変化を生じた時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図３（ｂ）および図３（ａ）に示すように、制御部１０が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部２０は図３（ｂ）に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間ｔが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部１０は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも例えば通信時間Ｔの１．５倍（１．５Ｔ）早いタイミングで出力しているので、図３（ｄ）に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値は通信時間Ｔの１／２である。
【００３０】
図４は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。
図４（ｂ）に示す他の制御信号の出力時点から待機時間ｔが経過すると、図４（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図４（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされた直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値は待機時間ｔとなり、例えば通信時間Ｔの１／２となる。
【００３１】
図１に示した通信制御装置１は、制御動作のタイミング遅れが望ましくない制御項目（例えば点火タイミング制御）については、所望する動作タイミングよりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分だけ早いタイミングで制御信号を出力し、この制御信号が出力された時点から待機時間ｔが経過した時刻における制御信号をシリアル伝送する構成としたので、図２〜図４に示したように、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して待機時間ｔの範囲内となり、例えば通信時間Ｔの±１／２倍の範囲内とすることができる。
【００３２】
図５は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図５（ｂ）に示す他の制御信号の変化時点から待機時間ｔが経過すると、図５（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図５（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時よりも点火制御信号が出力されて待機時間ｔが経過した時刻の方が後なので、この時刻に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングと一致する。
【００３３】
待機時間ｔを、Ｔ／２＜ｔ＜Ｔとした場合の例を図６〜図８に示す。
図６は、他の制御信号が変化した時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図６（ｂ）および図６（ａ）に示すように、制御部１０が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間ｔが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部２０は図６（ｂ）に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間ｔが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部１０は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも通信時間Ｔ及び待機時間ｔの和の分だけ早いタイミングで出力しているので、図６（ｄ）に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも待機時間ｔだけ早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値はｔをＴにほぼ等しい値とした場合に通信時間Ｔにほぼ等しくなる。
【００３４】
図７は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図７（ｂ）に示す他の制御信号の変化時点から待機時間ｔが経過すると、図７（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図７（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも待機時間ｔだけ早くなる。
この進み誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の終了直前に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この進み誤差の最大値はｔをＴにほぼ等しい値とした場合に通信時間Ｔとほぼ等しくなる。
【００３５】
図８は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図８（ｂ）に示す他の制御信号の変化時点から待機時間ｔが経過すると、図８（ｃ）に示すように、送出部２０は待機時間ｔが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図８（ａ）に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部２０は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部５０側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも｜Ｔ−ｔ｜だけ遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の開始直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値はｔをＴ／２にほぼ等しい値とした場合にほぼ通信時間Ｔ／２となる。
【００３６】
このように、待機時間ｔを、Ｔ／２＜ｔ＜Ｔとすることで、待機時間ｔを大きくするほど遅れ時間を減らして進み誤差を増すことができる。
即ち、遅れ誤差が生じることには不都合があるが、進み誤差が生じることは許容できる場合には有効である。
【００３７】
状態変化検出部２１は制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送信動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間Ｔよりも大きく、通信時間Ｔの２倍よりも小さくしてもよい。
この構成により被制御対象を所望動作時刻に確実に動作させることができる。
【００３８】
なお、制御部１０を１チップマイクロコンピュータやマイクロコンピュータシステムを利用して構成する場合、複数の制御信号を出力するための専用ポートを設けずに、データバスを介して制御情報を送出部２０及び状態変化検出部２１へ供給する構成としてもよい。
送出部２０及び状態変化検出部２１は汎用のシリアル伝送用ＬＳＩを用いて構成してもよい。更に、シリアル伝送回路を含む１チップマイクロコンピュータを用いて、制御部１０と送出部２０と状態変化検出部２１を一体的に構成し、プログラム制御（ソフトウェア）によって制御信号の送信タイミングを制御するようにしてもよい。
【００３９】
図９はこの発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図である。
図９において、通信制御装置６０は、例えばメイン制御系を構成する親装置７０と、サブ制御系を構成する子装置８１，８２，８３と、親装置７０と子装置８１，８２，８３とを接続する１本の双方向シリアル伝送路７５とから構成し、親装置７０から子装置８１〜８３への制御信号ＤMの伝送、子装置８１〜８３から親装置７０への確認信号ＤAの伝送を双方向シリアル伝送路７５を介して双方向の通信を実行する。
【００４０】
親装置７０は、ＣＰＵ７１、通信ＩＣ７２を備え、ＣＰＵ７１は子装置８１〜８３の制御に必要な演算、処理を実行し、例えば子装置８１の点火ドライバ９１Ｃを駆動するための制御信号を発生し、通信ＩＣ７２で制御信号を通信プロトコルに対応した制御信号ＤMに変換し、制御信号ＤMを双方向シリアル伝送路７５に送出する。
【００４１】
また、ＣＰＵ７１は、子装置８１〜８３とをアナログバス７６で接続し、子装置８１〜８３の各種センサ９１Ｄで検知したアナログのセンサ信号をアナログバス７６を介して受信し、センサ信号にアナログ／ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を施した後のディジタルのセンサ信号に、演算や処理を実行して制御信号を発生する。
【００４２】
子装置８１〜８３は、子装置８１に示すようにそれぞれ切替器９１Ｂを備えた通信ＩＣ９１Ａ、各種ドライバ９１Ｃ（子装置８１〜８３に対応してそれぞれ点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバ）、各種センサ９１Ｄを備える。
【００４３】
各種センサ９１Ｄで検出したセンサ信号は通信ＩＣ９１Ａの切替器９１Ｂで順番に選択され、アナログバス７６を介して親装置７０のＣＰＵ７１内のＡ／Ｄコンバータに供給される。
なお、子装置８１〜８３のセンサ信号の順番は、親装置７０のＣＰＵ７１に設定された命令コードを制御信号ＤMとして子装置８１〜８３に伝送し、切替器９１Ｂを順次切り替えることで実行する。
【００４４】
子装置８１〜８３の通信ＩＣ９１Ａは、親装置７０から伝送されてくる制御信号ＤMを受信し、この制御信号ＤMに基づいて（例えば、必要に応じてディジタル／アナログ変換を施して）点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバの各種ドライバ９１Ｃの駆動を制御する。
【００４５】
また、通信ＩＣ９１Ａは、点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバが動作したことを示す確認信号やその他の通信信号ＤAを双方向シリアル伝送路７５を介して親装置７０に伝送する。
【００４６】
この通信制御装置においては、図１の制御部１０がＣＰＵ７１に、送出部２０が通信ＩＣ７２に相当する。
本実施例においては、シリアル伝送路として双方向の通信が可能な伝送路を用いているため、親装置７０と子装置８１，８２，８３間での通信衝突が発生することになる。
そこで、同時に通信を開始した場合にシリアル伝送路７５上に伝送される制御信号ＤMおよび信号ＤAの衝突を防止するため、親装置７０および子装置８１〜８３の双方向シリアル伝送路７５への信号伝送（通信）に優先順位を設定する。
例えば、親装置７０に第１の優先順位、子装置８１に第２の優先順位、子装置８２に第３の優先順位、子装置８３に第４の優先順位を設定し、通信ＩＣで現在双方向シリアル伝送路７５を占有している通信の優先順位を認識し、自装置の優先順位でない時には、双方向シリアル伝送路７５への信号伝送を中止する。
【００４７】
従って、親装置と子装置が同時に通信を開始する場合は、親装置７０が第１の優先順位なので、親装置の通信が実行され、子装置の通信は中止され、親装置の通信により目標のタイミングで子装置のドライバを動作させることができるが、子装置８１〜８３のいずれかの信号伝送中に親装置７０から信号伝送要求がなされると、親装置７０からの信号伝送は子装置８１〜８３の信号伝送が完了するのを待つ必要が生じる。
従って、その場合はこの目標タイミングがズレてしまうことになるので、これを防止するため、子装置８１〜８３の通信時間を、親装置７０が通信を開始する際の待機時間（ｔ＝Ｔ／２：親装置通信時間の半分）に設定し、子装置８１〜８３の信号ＤAが双方向シリアル伝送路７５を占有する通信時間を親装置７０の待機時間（ｔ）内に設定することにより、子装置８１〜８３の信号ＤAが双方向シリアル伝送路７５上にある場合に親装置７０が制御信号ＤMを通信したい場合でも、もともとの親装置の待機時間内に子装置の通信が必ず完了することになるので目標タイミングがズレることがない。
【００４８】
このように、双方向シリアル伝送路を用いた通信制御装置６０では、子装置８１〜８３の通信時間を親装置７０の通信開始の待機時間内に制限するので、双方向シリアル伝送路７５上で子装置が通信を行っている時に、親装置の通信要求が発生しても目標タイミングで子装置を動作させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して通信時間の±１／２倍の範囲内とすることができ、誤差を±に振り分けることで所望動作タイミングからの誤差を従来の半分にすることができる。
また、通信要求がランダムに発生する場合でも、回線利用率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図２】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図３】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図４】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図５】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図６】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図７】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図８】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図９】この発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図
【図１０】従来の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図１１】従来の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図１２】従来の通信制御装置の課題を説明する簡易タイムチャート
【符号の説明】
１，６０…通信制御装置、１０…制御部、２０…送出部、２１…状態変化検出部、２２…データラッチ回路、２３…送信制御回路、３０，７５…シリアル伝送路、４０…受信部、５０…被制御部、７０…親装置，７１…ＣＰＵ、７２，９１Ａ…通信ＩＣ、７６…アナログバス、８０〜８３…子装置、９１Ｂ…切替器、９１Ｃ…点火ドライバ，ＦＩドライバ，ＡＢＳドライバ、９１Ｄ…センサ、ｃＴ…補正時間。
Claims (6)
- 少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、
状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、
シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置であって、
制御信号の変化を検出した時刻から、送出部がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間（ｔ）を設けると共に、
制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、状態変化検出部は前記所望の時刻よりも通信時間（Ｔ）及び待機時間（ｔ）の和の分だけ早いタイミングで送出制御指令を出力する
ことを特徴とする通信制御装置。 - 或る制御信号の変化を検出した時刻から待機時間（ｔ）だけ経過した時刻において、
それ以前の制御信号の変化による送信動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始する
ことを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。 - 或る制御信号の変化を検出した時刻において、
それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始する
ことを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。 - 待機時間（ｔ）は、通信時間（Ｔ）の半分の時間である
ことを特徴とする請求項１〜３記載の通信制御装置。 - 待機時間（ｔ）は、通信時間（Ｔ）の半分の時間よりも大きく通信時間（Ｔ）以下の時間である
ことを特徴とする請求項１〜３記載の通信制御装置。 - 少なくとも１つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、
状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、
シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置において、
制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、
前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送出動作を抑止する抑止時間を設け、
抑止時間は通信時間（Ｔ）よりも大きく、通信時間（Ｔ）の２倍よりも小さいことを特徴とする通信制御装置。
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