JPH03283845A - 車両用多重伝送装置 - Google Patents

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Ｍ
Ｌで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ＣＳＭＡ／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） 従来の分散多重型の車両用伝送システムでは、せいぜい
単純なスイッチやソレノイド類が対象になっているのみ
で通信速度がそれほど問題になることはない。しかし、
例えば、エンジン制御コントローラや、アクティブサス
ベンジジンコントローラや、トラクションコントローラ
等も多重通信の対象とするようにすると、これらのコン
トローラが必要とする情報の発生頻度は極めて高いので
通信速度が問題になるのである。ところで、このような
高速なデータ処理を必要とするコントローラを有するノ
ードからなる分散多重型の車両用伝送システムでは、ノ
ードのフェール状態を如何に高速に検知するかが問題と
なる。検知が遅れると、誤ったデータ若しくは古いデー
タに基づいて制御が行なわれるからである。

従来では、自身のフェールを検知したノードがその旨の
フレームをネットワークに送出して、システム全体にフ
ェール状態の発生を報知していた。し、かじながら、分
散多重型の車両用伝送システムでは、フェール状態をシ
ステムに報知するには、先ず伝送路に対するアクセス権
を獲得しなければならず、このために、フェール報知が
遅れることがあった。。

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、フェール状態の発生をシステムが速やか
に認識することの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、第１図に示すように、共通
の多重伝送路に接続された複数の通信ノードからなり、
前記ノード間ではフレームを送受して情報交換を行なう
車両用多重伝送装置であって、各ノードは、自己のフェ
ール状態を検出する検出手段と、この検出されたフェー
ル状態を表わすフレームを、これに略最高の優先順位を
付して前記伝送路上に送出する送出手段と、他のノード
からの上記フレームを受けて、フェール対処の制御を実
行する実行手段とを具備したことを特徴とする。

フェール状態を表わすフレームを、これに略最高の優先
順位を付して前記伝送路上に送出することにより、シス
テム全体に、その発生を速やかに報知することができる
。

（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。即ち、この多重通信装置
には複数のノードが接続され、そのいずれかのノードに
フェールが発生した場合は、そのノードが、または所定
のマスク的な役割を果たすノードが、多重伝送路上に「
フェール報知フレーム１を送出してシステム全体にその
旨を報知するようにしている。

第２図はこの実施例の構成を示す。但し、この実施例で
は、説明を簡略化するためにノードは４つとした。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。このような低い
通信速度でも、４つのノードがアクセスを待たされるこ
とがな（、通信可能となっているのが本実施例の特徴で
ある。

これら４つのノードとしては、高速ノードの例として、
ブレーキのロックを防止するためにスリップ制御を行な
うためのコントローラ（アンチロックブレーキ／トラク
ションコントローラ）を格納するＡＢＳ／ＴＲＣノード
４と、エンジンを制御するＥＧＩコントローラを有する
ＥＧＩノード２と、４輪操舵（即ち、後輪操舵）コント
ローラを有する４ＷＳノード５がある。また、低速ノー
ドの例として、ボディ関連のスイッチ類を制御するコン
トローラを有するボディ系ノード３がある。

実際には、これらのノード以外にも、種々のノードがシ
ステムに組み込むことが可能であるのは言うまでもない
。

第２図中、６は故障診断装置を組み込んだ故障診断ノー
ドであり、必要に応じて接続される。

この実施例の自動車用多重伝送方式では、第３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。本実施例に特徴的なｒフェール報知フレーム１も
第３図の形式を取る。

フレームＦは、ＳＤ　（Ｓｔａｒｔ　Ｄｅｌｉｍｉｔｅ
ｒ　）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４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Ｉ　、Ｄ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、
ど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」にはこのあとに続く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（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３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４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ＥＧエノードを、１０００００００”はＡＢＳ／ＴＲ
Ｃノードを、”　０１００００００″は４ＷＳノードを
、“１１００００００”はボディ系ノードを示す。ＤＡ
ＴＡ＃２フィールドは、どのノードがフェールしている
かな特定する。ＤＡＴＡ＃２フィールドの、最初のビッ
トにはＥＧＩノードのフェール状態が、２番目のビット
にはＡ　Ｂ　Ｓ／Ｔ　ＲＣノードのフェール状態が、３
番目のビットには４ＷＳノードのフェール状態が、４番
目のビットにはボディ系ノードのフェール状態が示され
る。即ち、そのビットが“ｌ”であればフェールしてい
ることを、“０”であればフェールしていないことを示
す。

第５Ａ図、第５Ｂ図に従って、本システムの各ノードに
おける制御手順を説明する。ここで、第５Ａ図は、フェ
ール報知フレームの送出手順を、第５Ｂ図はフェール報
知フレームの受信手順を示す。

第５Ａ図において、ステップＳ２においてフェール状態
を検知しているかを調べる。フェール状態になければス
テップＳ４で一般の処理を行なう、フェール状態を検出
していればステップ８６以下に進む。ここで、フェール
状態とは、当該ノードのコントローラにおけるメモリの
パリティエラーの発生等がある。

ステップ８６〜ステツプＳ１２は、フェール報知フレー
ムの準備手順である。即ち、ステップＳ６では優先順位
を“ＯＥ”に設定する。ステップＳ８ではＩＤを“０１
”に設定する。ステップＳ１０、ステップＳ１２では、
ＤＡＴＡフィールドの２バイトに、当該フレームの送り
手を示すビット（ＤＡＹＡ＃Ｏ）と、フェールノードを
特定するビット（ＤＡＴＡ＃２）とを設定する。

ステップＳ１４で伝送路１がビジーでないことを確認し
てから、ステップＳ１６で、フェール報知フレームを送
出する。ステップＳ１８では、今送出したフェール報知
フレームが他のノードが同時に送出した別のフレームと
衝突したかを調べる。これは、フェール報知フレーム中
のデータビットのうちの、プライオリティフィールド（
このフィールドは変更されない）以外のデータが他のフ
レームによって変えられたか否かにより検出できる。衝
突がなかったならば、ステップＳ２２に進んで、自身の
フェールに対する対処処理を行なう。また、衝突が発生
していたならば、ステップＳ２０で、予め決められてい
た待ち時間だけ待った後にステップ５１４に戻って、当
該フェール報知フレームを再送する。ここで、ステップ
Ｓ２０で設定されていた待ち時間はシステム全体におい
て最小時間である。即ち、一般に、分散型の多重通信シ
ステムでは、上記待ち時間として、例えば、乱数的に設
定した任意時間を採用したり、各ノードに固定の時間を
採用したりするものであるが、本実施例では、フェール
報知フレームを送出するときは、いずれのノードが送出
する場合であっても、上記待ち時間は最小に設定される
。これにより、フェール報知フレームのシステム全体へ
の到達が速やかに行なわれる。

第５Ｂ図は受信側に右ける制御手順である。ステップＳ
３０では、伝送路ｌ上にＳＤコードがあるか否かを調べ
る。ＳＤコードがあれば、ステップＳ３１でそのフレー
ムを受信する。そして、ステップＳ３２では、受信した
フレーム中のＩＤが“０１”であるかを調べる。もし、
ＩＤがフェールの発生を示す“０１”であれば、ステッ
プＳ３４に進んで、フェール処理を行なう。即ち、２つ
のＤＡＴＡフィールドを調べて、フェールノードを特定
し、そのノードをシステムから切り離す。

もし、そのノードからの情報が当面不可欠であれば、そ
の情報として、予め設定しておいた公称値を当該情報と
してみなして、緊急用の制御を継続する。

ステップＳ３０でＳＤコードが伝送路上に検出されなか
ったならば、ステップＳ３８に進み、自身に他のノード
に送出すべきフレームがあるか否かを調べる。もしあれ
ば、ステップＳ４０でそのフレームを送出する。このス
テップＳ４０では、第５Ａ図のステップＳ１４のよう・
なビジー判定等を行なうのは言うまでもない。ステップ
Ｓ４２では、自身が送出したフレームが他のノードと衝
突したかを調べる。もし衝突がなかったならば、ステッ
プＳ５０に進み、当該フレームな送出データキューから
消去する。

ステップＳ４２で衝突があったと判定された場合を説明
する。この衝突には、他のノードが送出した−船釣なフ
レームとの衝突、そしてフェール報知フレームとの衝突
があり得る。ステップＳ４４では、プライオリティフィ
ールドを調べることにより、衝突したフレームの優先順
位を判断する。もし衝突したその他のフレームがフェー
ル報知フレームであれば、ステップＳ４６に進んで、予
め設定しておいた最長時間だけ再送を待つ。

また、衝突した他のノードのフレームがフェール報知フ
レームではないとステップＳ４４で判断された場合は、
ステップＳ４８で予め設定していた時間だけ再送を待つ
。この場合、衝突フレームが自己の送出フレームよりも
優先度が高いものであれば、比較的に長い時間を、優先
度が低いものであれば比較的に短い時間を設定する。

かくして、以上の実施例によれば、 ■：フエール報知フレームに対しては、いずれのノード
であっても、最高の優先順位を与えることにより、フェ
ール状態の発生をシステム全体へ報知することを速やか
に行なうことができる。

■；また、一般のフレーム中にフェール発生状態を表わ
すビットを挿入するのではなく、フェール報知専用のフ
レームを設定することにより、フェール管理も容易にな
る。

■：フエール報知フレームにおいて、当該フェール報知
フレームの送り元を明示するビット、その送り元のフェ
ール状態の有無を識別するビットとを分離することによ
り、フェールの報知がより確実なものとなる。

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４つに限定されるものではな
い。

また、上記実施例では、フェール報知専用のフレームを
設定していたが次のようにしてもよい。

即ち、そのノードに指定された一般の形式のフレーム中
にフェール状態を識別するビットを設け、フェール状態
を報知する場合は、優先度を最大とするようにするので
ある。

また、上記実施例では、フェール報知フレームにおいて
、当該フェール報知フレームの送り元を明示するビット
、その送り元のフェール状態の有無を識別するビットと
を分離するようにしていた。これは、第２図に示した故
障診断ノード６において、全ノードに対してフェール状
態の有無をこの故障診断ノード６に対して報知するよう
なモードが設定されているときに、特に有効である。

しかしながら、かかる故障診断ノードが不要であるなら
ば、第４図のフェール報知フレームの送り元を明示する
ビットは不要となる。

（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、共通の多重伝送路に接続された複数の通信ノードか
らなり、前記ノード間ではフレームを送受して情報交換
を行なう車両用多重伝送装置であって、各ノードは、自
己のフェール状態を検出する検出手段と、この検出され
たフェール状態を表わすフレームを、これに略最高の優
先順位を付して前記伝送路上に送出する送出手段と、他
のノードからの上記フレームを受けて、フェール対処の
制御を実行する実行手段とを具備したことを特徴とする
。

従って、フェール状態を表わすフレームを、これに略最
高の優先順位を付して前記伝送路上に送出することによ
り、システム全体に、その発生を速やかに報知すること
ができる。そのために、システムでは、そのフェールに
対する処理を迅速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、 第２図は本発明の１実施例に係る多重伝送装置のネット
ワークを説明する図、 第３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４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５Ａ図、第５Ｂ図は本実施例のノードにおけるフェー
ル報知フレームの送信、受信のための制御手順を示すフ
ローチャートである。 図中、 １・−多重伝送路、２・・・ＥＧＩノード、３・・・ボ
ディ系ノード、４・・・ＡＢＳ／ＴＲＣノード、５・・
・４ＷＳノード、６・・・故障診断ノードである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）共通の多重伝送路に接続された複数の通信ノード
   からなり、前記ノード間ではフレームを送受して情報交
   換を行なう車両用多重伝送装置であって、各ノードは、 自己のフエール状態を検出する検出手段と、この検出さ
   れたフエール状態を表わすフレームを、これに略最高の
   優先順位を付して前記伝送路上に送出する送出手段と、 他のノードからの上記フレームを受けて、フエール対処
   の制御を実行する実行手段とを具備したことを特徴とす
   る車両用多重伝送装置。