JPH03283843A

JPH03283843A - 車両用多重伝送装置

Info

Publication number: JPH03283843A
Application number: JP2081410A
Authority: JP
Inventors: Mineharu Shibata; 柴田　峰東; Yasuhiko Matsumura; 松村　泰彦; Nagahisa Fujita; 永久藤田; Masao Hideshima; 秀島　政雄
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、例えばＣ３ＭＡ／ＣＤ方式等のような多重伝
送方式を車両内の信号伝送に適用した車両用多重伝送装
置に関し、特に分散型の多重通信ネットワークの伝送装
置に関する。

（従来の技術）自動車のエレクトロニクス化に伴ない、電子部品間を結
ぶ配線（ワイヤハーネス）の肥大化、複雑化が深刻な問
題となってきた。この問題を特に自動車の分野において
解消するために、多重通信が注目されている。多重通信
は１つの配線上に複数のデータを時分割多重で送出する
もので、基本的にはシリアル伝送が基本となっている。

自動車の分野においては、この多重通信のネットワーク
形態は、完全多重型と部分多重型という分類、または、
集中型と分散型という分類に分けて考えられている。部
分多重型は、非多重通信部分と多重通信部分とを混在さ
せたものであり、多重通信部分においては距離的に分散
して配置されたスイッチや負荷等が多重伝送ユニットで
接続されている。このユニットとスイッチ、負荷間は個
別の配線が必要であるために、配線の全長は減るものの
、その数は増えると言われている。また、集中型は、１
つのマスクの伝送ユニットに対して複数のスレーブの伝
送ユニットが接続されるもので、細径化効果は得られる
ものの、マスクがダウンするとシステムダウンになる、
また設計変更が困難になるなどの欠点があると言われて
いる。

方、分散型はコストはかかるものの、大きな細径化効果
が得られること、一部ダウンに対する信頼性が高いこと
、設計変更に対する柔軟性が高いこと等の点で脚光を浴
びている（例えば、特開昭６２−４６５８号）。

この分散型多重通信システムでは、例えば５ＡＥ（米国
自動車技術会）標準他案では、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式が採
用されている。

また、本出願人から、このＣ３ＭＡ／ＣＤ方式を更に発
展させたＰ　Ａ　Ｌ　Ｍ　Ｎ　Ｅ　Ｔ　（Ｐｒｏｔｏｃ
ｏｌ　ｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｌｏｃａｌ　ａｒ
ｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式も特願昭６２−３０２４２
１号として提案されている。

また、本出願人による特開平１−３６５４１号には、マ
スタノードが、伝送路上にチャネルを設定して、バスア
クセス権を時分割するための基準パルスを送出するよう
になっている。

（発明が解決しようとする課題）これら従来の車両用の多重通信システムでは、狭義の意
味のコントローラ（エンジンコントローラやトラクシミ
ンコントローラ等）やアクチュエータ（モータ等）等の
電装品と、通信用のＩＣとが一体となっており、そのた
めに、例えばトラクション制御用のコントローラがフェ
ールした場合は、例えトラクション制御用のアクチュエ
ータ等がフェールしていなくても、トラクション制御は
不能となってしまう。

しかしながら、アクチュエータやセンサ等の入出力系の
電装品は実際には異なる制御のために使用可能な場合が
ある。例えば、後輪操舵制御のためのモータはトラクシ
ョン制御にも使用し得る。

一方、コントローラ等にはプログラムを変更するだけで
、ある程度の代替制御（縮退制御）が可能なものもある
。

本発明はこのような背景に基づいてなされたものであり
、その目的は、システムの一部がフェールしても代替制
御が可能な車両用多重伝送装置を提案することにある。

（課題を達成するための手段及び作用）上記課題を達成
するための本発明の構成は、コントローラ等の制御機能
を有する電装品のための通信ノードと、センサ、アクチ
ュエータ等の入出力電装品のための通信ノードとが、共
通の多重伝送路に接続された形態の車両用多重伝送装置
であって、上記側々のノードには個別に電源線を配線し
たことを特徴とする。

コントローラ等の制御機能を有する電装品のための通信
ノードと、センサ、アクチュエータ等の入出力電装品の
ための通信ノードとを別個独立のノードとし、各々に電
源を供給することにより、一部のコントローラのフェー
ルがあっても、他のコントローラが、センサ、アクチュ
エータを代替制御することができる。

（実施例）以下添付図面を参照して、本発明を、上述のＰＡＬＭＮ
ＥＴ方式を用いた自動車用の多重通信装置に適用した場
合の実施例に従って説明する。

第１図はこの実施例の構成を示す。図中１は、伝送ライ
ンであり、ツイストペア線が用いられている。通信速度
は２０ｋｂｐｓとした。この伝送路１上には２〜１０の
ノードが接続されている。

２はアクティブサスペンション用のコントローラ（ＭＡ
ＣＳ）ノードであり、７はこのアクティブサスペンショ
ン制御のために必要な上下動方向の加速度を検知するセ
ンサ（不図示）が接続されたノードである。３は後輪操
舵用のコントローラ（４ＷＳ）ノードであり、後輪操舵
制御のための前輪舵角はセンサ（不図示）により検出さ
れ、その舵角データはそのセンサが接続されたノード８
により送出される。４はアンチロックブレーキ制御のた
めのコントローラを含むノードであり、ブレーキ情報は
伝送路１を介してノード９に伝えられ、このノード９に
接続されたソレノイドを駆動する。また、５はパワース
テアリング用コントローラを具備したノードである。６
はトラクション制御のためのコントローラを具備したノ
ードであり、制御情報は伝送路１を介してノード１０に
伝えられ、（不図示）のモータを駆動する。

第１図において、ノードは、コントローラ（ＣＵ）関係
のノードと、センサ、アクチュエータ関係のノードに分
離され、即ち、各センサ及びアクチュエータは全コント
ローラノードに共有可能になっており、緊急の場合に代
替制御が可能になっている。

代替制御を行なう場合、フェールしたノードを知る必要
がある。

この実施例の自動車用多重伝送方式では、第２図に示す
ような構成のフレームＦごとに自動車運転情報が伝送さ
れる。第３図は「フェール報知フレーム１のフォーマッ
ト図である。

フレームＦは、Ｓ　Ｄ　（Ｓｔａｒｔ　Ｄｅｌｉｍｉｔ
ｅｒ　）コード、プライオリティコード、フレームＩＤ
コード、データ長、データ１〜データＮ、チエツクコー
ドを有するフレーム構成になっている。

先ず、ｒＳＤコード」は、フレームＦの開始を表す特定
のコードであり、受信多重ノードはこのＳＤコード符号
を受信するとフレームＦの開始を認知するようなってい
る。「プライオリティコード」は同時に複数の多重ノー
ドがデータを送信し、信号が衝突した場合にどの信号を
優先して処理するかを指示する優先順位を示す符号であ
る。

この実施例では、プライオリティはビット値で低いもの
ほど高い優先度が割り当てられている。これは、バス１
では、ローレベルがＷＩＲＥＤ−ＯＲとなっているため
である。もし同時に複数のノードから信号が送出された
場合は優先度の高いノードの「プライオリティコード」
がバス１上に残るので、低い方のノードは自己の送出し
た「プライオリティコード」が別のコードに変っている
ことから、衝突を検出する。そして、自己の失敗フレー
ムの再送を遅らせることにより、高い優先度のノードか
らの再送を優先するようになっている。フェール報知フ
レームに対しては、後述（第３図）するように゛”ＯＥ
”が割り当てられている。尚、“ＯＥ”は本多重システ
ムでは最優先順位である。

「フレームＩＤコード」は当該フレームの送出元を示す
コードである。本実施例のフェール報知フレームに対し
て、いずれのノードからのフェール報知フレームであっ
ても、そのＩＤは“０１”に統一されている。尚、との
ノードが故障しているかの情報は、後続のデータビット
（ＤＡＴＡ）中に格納される。

「データ長」にはこのあとに続（データの数が書き込ま
れ、Ｎ個のデータがあるとすればデータ長としてＮが送
られる。このフレームを受は取った多重ノードでは、デ
ータをデータ長の内容だけ読み取る。そしてデータに引
き続くフィールドがＣＲＣチエツクコード（誤り検出符
号）で、これを確認することによりフレームの終わりで
あることを知ることができる。尚、第２図のフォーマッ
トは一般的な形式を示しており、本実施例で用いられる
フレームのデータ長は４バイトに統一されている。

第３図はフェール報知フレームのフォーマットを説明す
る。前述したように、優先順位は°ＯＥ”である。即ち
、最高優先順位に設定されている。これにより、フェー
ル報知フレームのシステム全体への到達が最優先に行な
われる。また、ＩＤは“０１″である。ＤＡＴＡ＃Ｏフ
ィールドは、当該フェール報知フレームの送り元のノー
ドを特定する。本実施例では、“ｏｏｏｏｏｏｏｏ”は
ＭＡＣＳノードを、“１０００００００”は４ＷＳノー
ドを、“０１００００００”はＡＢＳノードを、”１１
００００００”はＴＲＣノードを示す。ＤＡＴＡ＃２フ
ィールドは、どのノードがフェールしているかを特定す
る。ＤＡＴＡ＃２フィールドの、最初のビットにはＭＡ
ＣＳノードのフェール状態が、２番目のビットには４Ｗ
Ｓノードのフェール状態が、３番目のビットにはＡＢＳ
ノードのフェール状態が、４番目のビットにはＴＲＣノ
ードのフェール状態が示される。即ち、そのビットが“
１”であればフエールしていることを、“０”であれば
フェールしていないことを示す。

このフェールノードの報知の電装制御の詳細は、本出願
人になる同時提出のｒ車両用多重電装装置１に開示され
ているのでここでは割愛する。

さて、もしＴＲＣコントローラがフェールした場合は、
４ＷＳコントローラで一部代替制御を行なうというのが
、本実施例の特徴である。そのために、ＴＲＣコントロ
ーラのフェールは上記フェール報知フレームにより４Ｗ
Ｓコントローラが知ることができる。この４ＷＳコント
ローラの制御プログラムの一部には、後輪操舵制御プロ
グラムの他に、ＴＲＣ制御のための簡略化したプログラ
ムが書き込まれている。そして、上記フェール報知フレ
ームを受信した４ＷＳコントローラは、これによりＴＲ
Ｃコントローラのフェールを知り、後輪操舵制御の他に
簡略化されたものではあるもののトラクション制御も行
なうことができる。

第４図は第１図の各ノードユニット間の配線接続を簡略
化して示したものである。図中２０は、２〜６までのコ
ントローラノードユニットを集中的に収めたボックスで
ある。また、２２はバッテリー２３からの電源線である
。一般に、ボックス２０はトランク内に置かれ、７〜１
０のセンサ。

アクチエエータはエンジンルーム内に置かれることが多
いが、第４図のような配線を取ることにより、ワイヤハ
ーネス長の短縮化が可能となる。

本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能で
ある。

例えば、ノードの数は上記の数に限定されるものではな
い。

また、第１図実施例では、伝送路は一本であったが、第
５図のように、コントローラ系ノード群と、センサ、ア
クチュエータに係るノード群（第４図では、車両系ノー
ドと記している）とを夫々のネットワークで結合し、各
々のネットワークをゲートウェイ３０で接続する形式で
あってもよい。

（発明の効果）以上説明したように本発明の車両用多重伝送装置によれ
ば、コントローラ等の制御機能を有する電装品のための
通信ノードと、センサ、アクチュエータ等の入出力電装
品のための通信ノードとが、共通の多重伝送路に接続さ
れた形態の車両用多重伝送装置であって、上記側々のノ
ードには個別に電源線を配線したことを特徴とする。

コントローラ等の制御機能を有する電装品のための通信
ノードと、センサ、アクチュエータ等の入出力電装品の
ための通信ノードとを別個独立のノードとし、各々に電
源を供給することにより、一部のコントローラのフェー
ルがあっても、他のコントローラが、センサ、アクチュ
エータを代替制御することができる。従って、フェール
時の安全性が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した実施例のネットワーク構成を
示す図、第２図は実施例に用いられるフレームのフォーマットを
示す図、第３図はフェール報知フレームのフォーマットの一例を
示す図、第４図は本実施例の各ユニットの配線接続を示す図、第５図は変形例のネットワーク構成を示すフローチャー
トである。図中、１・・・多重伝送路、２・・・ＭＡＣノードノード、３
・・・４ＷＳノード、４・・・ＡＢＳノード、５・・・
パワーステアリングノード、６・・・トラクション制御
ノード、７・・・ＭＡＣＳ用加速度センサノード、８・
・・４ＷＳ用舵角センサノード、９・・・ＡＢＳ用アク
チュエータノード、ｌＯ・・・ＴＲＣ用モータノード、
２０・・・ノード収納ボックス、２２・・・電源線、２
３・・・バッテリーである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コントローラ等の制御機能を有する電装品のため
の通信ノードと、センサ、アクチュエータ等の入出力電
装品のための通信ノードとが、共通の多重伝送路に接続
された形態の車両用多重伝送装置であって、上記個々のノードには個別に電源線を配線したことを特
徴とする車両用多重伝送装置。