JPH0381862A - 車載ネットワークの通信装置及びその通信方法 - 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、車輌に搭載された複数のコンピュータ間で通
信を行なう車載ネットワークの通信装置及びその通信方
法に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、自
動車などの車輌にマイクロコンピュータが搭載されるよ
うになり、エンジン制御を始めとする各種機能が飛躍的
に向上した。

上記マイクロコンピュータの応用技術は、機能の高度化
の要求とともに、例えば、特開昭６１−２１２６５１号
公報、特開昭６１−２７７８４９号公報などに開示され
ているように、複数のマイクロコンピュータによる各種
機能の分散処理、すなわら、マルチプロセッサの技術へ
と発展した。

このマルチプロセッサの技術においては、複数のコンピ
ュータをシリアルチャンネルで結合してネットワークを
構成し、データを直列伝送する技術が最も一般的な技術
であり、その場合、通信方式としては、複数のコンピュ
ータがそれぞれ対等に通信を行なうことのできるマルチ
マスタ方式と、特定のコンピュータをマスタとして通信
を起動し、他のコンピュータをスレーブとしてデータ交
換を行うマスタスレーブ方式とがある。

上記マルチマスタ方式では全てのコンピュータが自発的
に通信を行なうことが可能であり、汎用的な分散処理が
可能であるが、通信を行なう際にはデータ転送に先立っ
てシリアルチャンネルにおける優先権主張のメツセージ
を送信し、他のコンピュータとの競合を避けねばならな
い。

従って、通信フォーマットが複雑となって、コンピュー
タのオーバーヘッドが増加するばかりでなく、能力の異
なるコンピュータが混在しているシステムなどにおいて
は、システム全体のスルーブツトが低下する恐れがあり
、高度な機能を実現することは困難である。

すなわち、自動車などの制御システムにおいては、例え
ばエンジン制御、トランスミッション制御、ブレーキ制
御など、互いに必要とするデータが重複する場合が多く
、上記マスタスレーブ方式のような集中型システムによ
って高機能の実現を図ることができ、しかも、このマス
タスレーブ方式では、シリアルチャンネルにおけるコン
ピュータ同士のアクセス競合といった問題がなく、通信
フォーマットの簡略化を図る事ができてシステム全体の
スルーブツト向上が可能となる。

しかしながら、従来、上記マスタスレーブ方式による通
信ネットワークを構成する場合には、汎用的に利用でき
るマルチマスタ方式用のハードウェアを使用して一部ソ
フトウエアを変更した通信方式を適用せざるを得す、通
信フォーマットに無駄な部分が存在し、リアルタイム性
に欠けると共に、ソフトウェアの負担が増大する。この
ため、コンピュータのオーバーヘッドが改善されず、デ
ータ転送効率を向上するには限界があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車輌に搭
載された複数のコンピュータ間の通信ネットワークにお
けるデータ転送効率の向上を図り、コンピュータのオー
バーヘッドを低減することのできる車載ネットワークの
通信装置及びその通信方法を提供することを目的として
いる。

［ｇ！題を解決するための手段］ 本発明による車載ネットワークの通信装置は、車輌に搭
載した複数のコンピュータの各々に、通信チャンネルを
起動するマスタの機能と、このマスタに対してデータ交
換を行なうスレーブの機能とを選択可能な通信制御用回
路素子を接続してネットワークを構成したものであり、
また、上記通信制御用回路素子に、上記コンピュータか
らの選択信号により上記マスタとしての動作モードと上
記スレーブとしての動作モードとを選択するマスタ／ス
レーブ選択回路と、上記マスタ／スレーブ選択回路によ
り上記スレーブとしての動作モードが選択されたとき、
予め準備した上記マスタへの送信データと上記マスタか
らの受信データとに基づいて送信回路へデータ送信指示
を出力し、さらに、上記マスタからの受信データを識別
して割込み要因となる信号を出力する比較回路と、上記
マスタからの送信データが所定のビット数に達したとき
通信終了信号を出力する通信制御回路と、上記通信制御
回路からの通信終了信号、あるいは、上記比較回路から
の信号に基づく割込み要因により、上記コンピュータに
対して割込み信号を出力する割込み発生回路とを備えた
ものである。

また、本発明による車載ネットワークの通信方法は、車
輌に搭載した複数のコンピュータの各々に通信制御用回
路素子を接続し、この通信制御用回路素子により通信チ
ャンネルを起動するマスタと、このマスタに対しデータ
交換を行なうスレブとからネットワークを構成し、識別
情報データと、この識別情報データに続く物理量データ
とからなる通信フォーマットに従って、上記マスタから
データを送信するとともに上記スレーブで受信した上記
マスタからの識別情報データと上記スレーブ内の識別情
報データとに基づいて上記スレーブから上記マスタにデ
ータを送信し、上記マスタからの送信データが所定のビ
ット数に達したとき通信を終了する。

［作　用］ すなわち、本発明による車載ネットワークの通信装置で
は、車輌に搭載された複数のコンピュータの各々に通信
制御用回路素子を接続し、マスタの機能あるいはスレー
ブの機能を選択することにより車載のコンピュータ間ネ
ットワークを構成することができる。

通信チャンネルを起動するマスタ動作モード、あるいは
、上記マスタによって起動された通信チャンネルにて上
記マスタに対してデータ交換を行なうスレーブ動作モー
ドは、上記コンピュータから選択信号を上記通信制御用
回路素子のマスタ／スレーブ選択回路に入力することに
よって選択され、上記マスタ／スレーブ選択回路にてス
レーブ動作モードが選択された場合、予め準備した上記
マスタへの送信データと上記マスタからの受信データと
に基づいて、比較回路により送信指示が送信回路へ出力
されて送信が開始され、さらに、上記マスタからの受信
データが識別されて割込み要因となる信号が出力される
。

また、上記マスタからの送信データが所定のビット数に
達すると、通信制御回路により通信終了信号が出力され
、この通信終了信号、あるいは、上記比較回路からの信
号に基づく割込み要因により、割込み発生回路から割込
み信号が出力され、上記コンピュータに対して割込みが
かけられる。

また、本発明による車載ネットワークの通信方法では、
車輌に搭載した複数のコンピュータの各々に通信制御用
回路素子を接続してネットワークを構成し、通信チャン
ネルを起動するマスタと、このマスタに対しデータ交換
を行なうスレーブとを上記通信回路素子を介して接続す
る。

上記マスタから上記スレーブへの通信、あるいは、上記
スレーブから上記マスタへの通信は、識別情報データと
この識別情報データに続く物理量データとからなる通信
フォーマットに従って行われ、その際、上記スレーブで
は、受信した上記マスタからの識別情報データと上記ス
レーブ内の識別情報データとに基づいて上記スレーブか
ら上記マスタにデータを送信する。

そして、上記マスタからの送信データが所定のビット数
に達したとき通信を終了する。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は車載コンピュ
ータ間の通信ネットワーク構成図、第２図は通信制御用
回路素子の回路ブロック図、第３図は通信フォーマット
を示す説明図、第４図はマスタの通信手順を示すフロー
チャート、第５図はスレーブの通信手順を示すフローチ
ャートである。

（通信ネットワークの構成） 第１図において、符号１は自動車などの車輌に搭載され
たコンピュータ群であり、これらのコンピユータ群１は
、中央制御袋＠（マスタＥＣＬＪ）１ａと、例えば、エ
ンジン制御装置、トランスミッション制御装置、ブレー
キ制御装置などからなる複数のスレーブＥＣＵ１ｂ、Ｉ
ｃ、Ｉｄとが、シリアルチャンネルで結合されてネット
ワークを構成している。

上記マスタＥＣＵ１ａは、例えば１６ビツトあるいは３
２ビツトのマスタＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１１　ａ、ＲＡ
Ｍ１２ａ１及び、通信制御用回路素子（通信用ＬＳＩ）
１３が互いに接続されて構成されており、また、上記ス
レーブＥＣＬＪ１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ、例えば
８ビツトのスレーブＣＰＵ１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、Ｒ
ＯＭ１　ｌ　ｂ。

１１ｃ、１１ｄ、ＲＡＭ１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、入出
力（Ｉｌｏ）インターフェース１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ
，及び、上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３が同様に接続されて
構成されている。

上記スレーブＥＣＵ１ｂでは、Ｉ１０インターフェイス
１４ａの入力ボートにクランク角センサ１５、吸入空気
量センサ１６などのセンサ類が接続されているとともに
、出力ボートにインジェクタ１７、点火コイル１８など
のアクチュエータ類が接続されている。

また、上記スレーブＥＣＵ１ｃのＩ１０インターフェイ
ス１４ｂの入力ボートには、車速センサ１９、アクセル
スイッチ２０．ニュートラルスイッチ２１などのセンサ
類、スイッチ類が接続されているとともに、出力ボート
にＡ／Ｔアクチュエータ２２などのアクチュエータ類が
接続されている。

さらに、上記スレーブＥＣｕｌｄのＩ１０インターフェ
イス１４ｃの入力ボートには、車輪速センサ２３、ブレ
ーキスイッチ２４などのセンサ類、スイッチ類が接続さ
れているとともに、出力ボートにＡＢＳブレーキアクチ
ュエータ２５などのアクチュエータ類が接続されている
。

上記マスタＥＣＬＪ１ａのマスタＣＰＬ１１０ａに接続
される上記ＲＯＭ１１ａには、例えば、燃料噴射量の算
出、点火時期算出などの各種演算プログラムが記憶され
ており、一方、上記スレーブＥｃｕｉｂ〜１ｄの各スレ
ーブＣＰＵ１０ｂ〜１０ｄに接続されるＲＯＭ１１ｂ〜
１１ｄには、それぞれ、運転状態パラメータの算出、お
よび、上記マスタＥＣＵ１ａに・よる演算結果に基づく
エンジン制御、トランスミッション制御、ブレーキ制御
などの制御プログラムが記憶されている。

上記マスタＥＣＬＪ１ａと上記スレーブＥＣＵＩｂ〜１
ｄとは、それぞれ同一の通信用ＬＳ　Ｉ　１３を介して
シリアル通信チャンネルで結合され、上記通信用ＬＳ　
Ｉ　１３は上記マスタＥＣＵ１ａに組込まれた場合、マ
スタ動作モードにて使用し、上記スレーブＥＣＵ１ｂ〜
１ｄに組込まれた場合、スレーブ動作モードにて使用す
る。

すなわち、上記マスタＣＰＵ１０ａは、各スレーブｃｐ
ｕｉｏｂ〜１０ｄに対し、マスタ動作モードで動作する
上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３を介して演算に必要な各種パ
ラメータ、例えば、エンジン回転数Ｎ１吸入空気ＩＱな
どを要求し、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｄから受信した各
種パラメータに基づき、燃料噴射パルス幅Ｔｉ１点火時
期θなどの各種演算を実行してその演算データを各スレ
ーブＣＰＵ１０ｂ〜１０ｄに上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３
を介して送信する。

一方、各スレーブＣＰＵ１０ｂ〜１０ｄは、マスタＥＣ
Ｌ１１ａからの要求によりスレーブ動作モトで動作する
上記通信用ＬＳ１１３を介して各種センサ類からのデー
タを運転状態パラメータとして算出し、上記マスタＣＰ
ＬＪ１０ａに送信するとともに上記マスタｃｐｕｉｏａ
にて演算された各種データを受信し、この受信データ、
例えば、燃料噴射ＩＴｉ　１点火時期θなどに基づいて
、所定のタイミングで制御信号を各種アクチュエータに
出力する。

このとき、上記シリアル通信チャンネルは上記マスタＥ
ＣＵ１ａによって起動され、上記マスタＥＣＵ１ａの通
信用１８　Ｉ　１３から各スレーブＥｃｕｉｂ〜１ｄに
供給されるクロック信号ＣＬにによってタイミングが決
定される。その結果、送信信＠ＴＸ、受信信号ＲＸによ
る双方向のクロック同期通信によりデータの交換が行わ
れる。

（通信用ＬＳＩの回路構成） 上記通信用ＬＳ１１３は、第２図に示すように、マスタ
／スレーブ選択回路１３ａ、通信制御回路１３ｂ１受信
回路１３Ｃ１送信回路１３ｄ１比較回路１３０１割込み
発生回路１３ｆから構成され、アドレスデコーダ３０、
その他、図示しないゲート類、フリップ７０ツブ、カウ
ンタなどのハードウェアが同一チップ上に集積された車
載ネットワーク用のＬＳＩであり、このチップを車載の
各ＥＣＵに組込むことにより、車載コンピュータ間のネ
ットワークが極めて容易に実現できる。

上記通信用ＬＳ１１３は、各ＥＣＵ１ａ〜１ｄのＣＰＵ
１０ａ〜１０ｄとデータバス３１及びアドレスバス３２
を介して接続されており、接続された各ＣＰＵ１０ａ〜
１０ｄ側から、クロックφ１、システムクロックφ２、
リードライト信ＯＲ／−、アドレスラッチ信号ＡＤＬ　
、マスタ／スレーブ選択信号口ＳＥＬなどが入力され、
マスタＣＰｔＪ１０ａによって起動されるシリアル通信
チャンネルにて受信データＲＸ及び送信データ１ｘの通
信制御を行うとともに、所定の通信動作後、割込み信号
ＩＮ１を出力する。

マスタ／スレーブ選択回路１３ａは、マスタ動作モード
とスレーブ動作モードとを選択する回路で、アンドゲー
ト３３及び分周器３４にマスタ／スレーブ選択信号口Ｓ
ＥＬが入力され、この分周器３４からの分周出力とクロ
ックφ１人力とがオアゲート３５へ入力されて、通信ク
ロックＣＬＫをＬＳＩ内部及びＬＳＩ外部に出力する。

上記分周器３４には、システムクロックφ２が入力され
、マスタ動作モードのとき、データバス３１を介して上
記マスタＣＰＵ　１０ａから書込まれたデータに基づく
分周比にて、上記ホスト選択信号Ｈ８ＥＬ、アドレスデ
コード信号ＡＤ、リード／ライト信号Ｒ／Ｗにより上記
システムクロックφ２を分周して通信クロックＣＬＫを
出力する。

また、上記分周器３４は、スレーブ動作モードのとき、
上記システムクロックφ２を分周し、外部から入力され
るクロックφ１、すなわち、通信クロックＣＬＫの異常
検出のための監視クロックＳＣＬにを出力する。

通信制御回路１３ｂは、カウンタ３６．３７、比較器３
８、アンドゲート３９から構成され、上記マスタ／スレ
ーブ選択回路１３ａのオアゲート３５からの出力をカウ
ンタ３６にてカウントし、比較器３８に出力するととも
に受信回路１３Ｃ１送信回路１３ｄに出力する。

上記比較器３８は、上記カウンタ３６のカウント数と所
定のビット数とを比較して所定のビット数のデータ送信
あるいは受信が終了したか否かを判定し、割込み発生回
路１３ｆに通信終了信号を出力する。

また、カウンタ３７は、スレーブ動作モードのとき、外
部から通信クロックＣＬにとして入力されるクロックφ
１を上記分周器３４からの監視クロックＳＣＬにで監視
して異常の有無を検出し、異常が検出された場合、各部
ヘリセット信号を出力する。

受信回路１３ｃは、レジスタ４０からなる受信バッファ
、シリアル・パラレル変換器（Ｓ−Ｐ変換器）４１など
から構成され、シリアル通信により受信した受信データ
Ｒｘを上記Ｓ−Ｐ変換器４１にてパラレルデータに変換
し、上記レジスタ４０に格納する。

送信回路１３ｄは、レジスタ４２、レジスタ４３からな
る送信バッファ、マルチプレクサなどのパラレル・シリ
アル変換器（Ｐ−８変換器）４４から構成され、上記レ
ジスタ４２にデータバス３１を介して各コンピュータか
ら書込んだ送信ブタ１ｘを送信バッファであるレジスタ
４３を介して上記Ｐ−８変換器４４に出力し、シリアル
データに変換して送信する。

比較回路１３ｅは、比較器４５，４６、アンドゲート４
７から構成され、上記比較器４５には上記受信回路１３
ｃで受信した最初の受信データがセットされ、上記送信
回路１３ｄのレジスタ４３（送信バッファ〉内のデータ
と比較される。また、上記比較器４６には、上記送信回
路１３ｄのレジスタ４３内にある後述する識別情報デー
タの一部がセットされ、上記受信回路１３Ｇのレジスタ
４０内の先頭のデータと比較される。

上記比較器４５での比較結果、データの内容が一致する
と、その出力がハイレベルからローレベルとなり、上記
受信回路１３ｃのレジスタ４０及び上記送信回路１・３
ｄのＰ−８変換器４４へ出力されるとともに、アンドゲ
ート４７に入力される。

また、上記比較器４６での比較結果、データの内容が一
致すると、その出力が同様にハイレベルからローレベル
となり、上記アンドゲート４７に入力される。

そして、上記アンドゲート４７の出力は上記マスタ／ス
レーブ選択回路１３ａのアンドゲート３３を介して割込
み要因の信号として割込み発生回路１３「に入力される
。

割込み発生回路１３ｆは、オアゲート４８、フリップフ
ロップ４９から構成され、上記通信制御回路１３ｂから
の通信終了信号及び上記マスタ／スレーブ選択回路１３
ａからの出力が上記オアゲート４８に入力され、このオ
アゲート４８の出力によって上記フリップフロップ４９
がトリガされ、割込信号ＩＮＴが出力される。

上記フリップフロップ４９は、上記割込信号ＩＮ■を受
付けた各ＣＰＵが所定のアドレスにデータを書込むこと
によってリセットされ、各ＣＰＵによって異なるエツジ
トリガあるいはレベルトリガの割込信号のいずれにも対
処できるようになっている。

（動　作） 上記構成による通信用１８１１３の動作について説明す
る。

（マスタ動作モード〉 上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３は、例えばアドレスバス３２
の上位４ビツトを各ＣＰＵのメモリ空間に合わせてデコ
ードし、下位４ビツトで通信に関する各種機能をアクセ
スする。

例えば、下位４ビツトがアドレス００口〜０３０の各ア
ドレスには受信データＲＸ（４バイト〉が格納され、こ
のアドレスを各ＣＰＵが読むことにより受信回路１３ｃ
のレジスタ４０　、（受信バッフ？〉内のデータがデー
タバス３１を介して各ＣＰＵに取込まれる。また、下位
４ビツトが０４０〜０８Ｈの各アドレスにデータを書込
むと、上記ブタバス３１を介して送信データ丁Ｘ　（５
バイト〉が送信回路１３ｄのレジスタ４２に書込まれる
。

さらに、マスタ・動作モードのときは、アドレスＯＡＨ
に書込むデータにより通信速度が決定される。ずなわら
、マスタ／スレーブ選択回路１３ａへ入力するマスタ／
スレーブ選択信号口ＳＥＬをＯ”にしてマスタ動作モー
ドを選択し、上記マスタＣＦ’ＬＪ　１０ａによってア
ドレスバス口に書込まれたデータに基き、上記マスタ／
スレーブ選択回路１３ａの分周器３４にてシステムクロ
ックφ２を分周して通信クロックＣＬにを出力し、通信
速度を設定する。

マスタ動作モードにおいては、クロックφ１は使用され
ず常に０″であり、上記分周器３４から出力される通信
クロックＣＬには、そのままオアゲート３５を経て外部
へ出力され、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｄの各通信用ＬＳ
１１３に供給される。

同時に、上記マスタ／スレーブ選択信号ＨＳＥＬは、上
記マスタ／スレーブ選択回路１３ａのアンドゲート３３
に入力され、その出力を常に′０″として上記アンドゲ
ート３３に入力される比較回路１３ｅからの信号に関ら
ず、後述する通信制御回路１３ｂの比較器３８からの送
信終了信８により割込みが発生するようにするとともに
、通信制御回路１３ｂのカウンタ３７に入力され、この
カウンタ３７を停止状態として、その出力をハイレベル
に保つ。

そして、上記マスタＣＰＬＪ１０ａによる送信データ丁
Ｘの書込みが終了すると直ちに通信が開始され、上記通
信制御回路１３ｂのカウンタ３６にて上記通信クロック
ＣＬに、すなわち、送信データ丁Ｘのピット数がカウン
トされるとともに上記受信回路１３ｃのＳ−Ｐ変換器４
１及び上記送信回路１３ｄのＰ−８変換器４４に同期信
号が出力され、マスタＥＣＵ１ａから各スレーブＥＣＵ
１ｂ〜１ｄへ所定のフォーマットでシリアルデータが送
信され、また、必要なデータが受信される。

第３図に示すように、送信データはＨＤＡＴＡ１〜Ｎ０
ＡＴＡ５の５バイトから構成され、最初の１バイト目の
データＨＤＡＴＡＩ及び２バイト目のデータ）ｌＤＡＴ
Ａ２は識別情報データである。すなわち、まず、最初の
１バイト目のデータＨＤＡＴＡ１にて、データの送信を
要求するスレーブＥＣＬＩのＥＣＵナンバー（例えばエ
ンジン制御装置であるスレーブＥＣｔＪ１ｂを示す識別
情報データ；ビット６〜４）と、要求するデータの種類
（例えばエンジン回転数、吸入空気量データであること
を示す識別情報データ；ビット３〜ＬＳＢ）とを送信す
る。

続けて、２バイト目のデータＨＯ＾ＴＡ２にて、上記マ
スタＥＣＬＪからデータを送信する送信先のスレーブＥ
ＣＵのＥＣＬＪナンバー（ビット６〜４）、送信するデ
ータの種類（ビット３〜ＬＳＢ）を送信し、残りの３バ
イトで、マスタＣＰＬＪ１０ａによる演詐データ、例え
ば、燃料噴射パルス幅Ｔｉなどのデータを送信する。

そして、上記通信制御回路１３ｂのカウンタ３６にて通
信クロックＣＬＫのカウント数が４０ビツトに達すると
、上記カウンタ３６の出力と比較器３８の比較データ（
４０ビツト）とが一致し、上記比較器３８の出力がハイ
レベルからローレベルの通信終了信号となる。これによ
り、アンドグー１３９の出力がハイレベルからローレベ
ルへ反転して上記カウンタ３６をリセットづ゛るととも
に、上記比較器３８の出力が割込発生回路１３「のオア
ゲート４８へ入力されて割込み要因となり、５バイトの
データの送信が終了する。

上記割込発生回路１３ｆでは、上記オアゲート４８への
一方の入力が上記マスタ／スレーブ選択回路１３ａのア
ンドゲート３３からの出力であり、常にＯ″であるため
、上記通信制御回路１３ｂの比較器３８の出力がハイレ
ベルからローレベルに反転するとフリップフロップ４９
への入力がハイレベルからローレベルに反転し、その立
下りのエッチで上記フリップフロップ４つがトリガされ
て割込み信号ＴＮＴが発生する。これにより、Ｅ記マス
タＣＰＵ１０ａに割込みがかかり、受信ブタＲＸが取込
まれる。

すなわち、１回の通信でマスタから各スレーブへ５バイ
ト（４０ｂ　ｉ　ｔ）の送信データが送られ、通信終了
後、次の通信が開始されるまでの間は、２クロック以上
の間隔があけられる。

（スレーブ動作モード） 一方、各スレーブＥＣＬ１１ｂ〜１ｄに組込まれる通信
用１８１１３は、上記マスタ／スレー７選、択回路１３
ａへのマスタ／スレーブ選択信号口ＳＥＬを“１″にし
スレーブ動作モードにて使用する。

すなわら、下記マスタ／スレーブ選択信号Ｈ８ＥＬを′
１″にすると上記分周器３４にてシステムクロックφ２
が分周されて監視クロック５ＣＬＫが出力される。この
監視クロックＳＣＬには、上記マスタＥＣｔＪ１ａから
クロックφ１として入力される通信クロックＣＬＫと同
一周期のりＯツクで、オアゲート３５から出力されて、
通信制御回路１３ｂに入力される。

尚、上記オアゲート３５から出力される通信クロックＣ
Ｌには、上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３外部にも出力され、
他のスレーブＥＣＵで利用することができる。

各スレーブｃｐｕｉｏｂ〜１０ｄでは、予め、送信デー
タ１ｘを送信回路１３ｄのレジスタ４２に書込み、通信
の準備をするが、この場合、アドレス０４０〜０８Ｈに
書込まれる送信データ１ｘは４バイトであり（スレーブ
側のとき０４０は使用しない）、第３図に示すように、
最初のデータ５ＤＡＴＡ１は、データを送信するスレー
ブＥＣＵのＥＣｔＪナンバー（ビット６〜４）、及び、
送信・するブタの種類（ビット３〜ＬＳＢ）を示す識別
情報データである。

そして、上記マスタＥＣＵ１ａによって通信が起動され
ると、上記マスタＥＣＵ１ａからのデータを受信し、１
バイト目にはスレーブｔ＝ｃｕｉｂ〜１ｄ側からは何も
データを送信せず、上記比較回路１３ｅの比較器４５に
て、上記マスタＥＣＵ１ａからの１バイト目の受信デー
タＨＤＡＴＡＩと、送信バッファであるレジスタ４３内
の１バイト目のデータ５ＤＡＴＡＩとが比較される。

例えば、上記マスタＥＣＵ１ａからの１バイト目のデー
タＨＤＡＴＡＩの内容が、スレーブＥＣＵ１ｂに対する
データ要求であり、要求するデータの種類がエンジン回
転数データである場合、スレーブＥＣＵ１ｂで予め準備
した１バイト目のデータ５ＤＡＴＡＩが上記内容と一致
すると、上記比較器４５の出力がハイレベルか・らロー
レベルになり、送信回路１３ｄのＰ−８変換器４４に送
信指示が出力され、上記送信回路１３ｄからマスタＥＣ
ｔＪ１ａへ直ちにデータの送信が開始されるとともに、
上記受信回路１３ｃのレジスタ４０に入力される。この
比較器４５からの出力により、上記レジスタ４０内に格
納される上記マスタＥＣＵ１ａからのデータＨＤＡＴＡ
２は、ＭＳＢ　（ビット７）が“０″にクリアされ、従
って、上記レジスタ４０内のＨＤＡＴＡ２のＭＳＢを調
べることにより、割込み発生の際に、上記マスタＥＣＵ
１ａヘデータ送信が行なわれたか否かを判別できる。

また、上記比較器４５の出力はアンドゲート４７を介し
て上記マスタ／スレーブ選択回路１３ａのアンドゲート
３３に入力され、上記アンドゲート３３の一方の入力が
マスタ／スレーブ選択信号“１パであるため、その出力
がハイレベルからＯ−レベルとなり、割込発生回路１３
ｆのオアゲト４８に入力される。

この場合、他のスレーブＥＣＬ１１ｃ、１ｄでは、上記
マスタＥＣＬＪ１ａからの１バイト目の受信データＨＤ
ＡＴＡＩと、準備した１バイト目のデータＳＯ＾丁Ａ１
とが一致しないため送信を行なわず、上記スレーブＥＣ
Ｕ１ｂでは、上記データＳＯ＾ＴＡ１　（＝　ＭＤＡＴ
ＡＩ）に続いて３バイトのデータ５ＤＡＴ＾２〜５ＤＡ
ＴＡ４を、マスタＥＣＬ１１ａからの通信クロックＣＬ
Ｋに同期して、順次、送信する。

そして、通信制御回路１３ｂのカウンタ３６での通信ク
ロックＣＬにのカウント数が４０ビツトに達すると、比
較器３８からローレベルの通信終了信号が出力され、割
込み発生回路１３ｆのオアゲート４８へ入力される。

上記マスタＥＣＬ１１ａヘデータの送信があった場合、
あるいは、上記マスタＥＣＵ１ａからの２バイト目の受
信データＨＤＡＴＡ２を比較回路１３８の比較器４６で
比較した結果、上記受信データＨＤＡＴＡ２のＥＣＵナ
ンバーが自身のＥＣＵナンバーと一致した場合、すなわ
ち、上記比較回路１３ｅの比較器４５．４６の一方また
は両方からローレベルの割込み要因となる信号が出力さ
れると上記割込み発生回路１３ｆ・のオアゲート４８の
一方の入力がローレベルとなる。従って、上記比較回路
１３ｅの出力信号あるいは上記通信制御回路１３ｂから
の通信終了信号の立下がりでフリップフロップ４９がト
リガされ、上記割込み発生回路１３ｆから割込み信号が
出力されて必要なデータが各スレーブｃｐｕｉｏｂ〜１
０ｄに取込まれ、また、新たな送信データが上記送信回
路１３ｄのレジスタ４２に書き込まれる。

一方、上記マスタＥＣＵ１ａへのデータ送信がなく、上
記マスタＥＣｔＪ１ａから自身あてへのデータ送信もな
い場合には、上記比較回路１３ｅからの出力がハイレベ
ルのままであり、従って、上記割込み発生回路１３ｆの
オアゲート４８の一方の入力がハイレベルのままである
ため、上記通信制御回路１３ｂから通信終了信号が上記
割込み発生回路１３ｆに入力されても割込みは発生しな
い。

すなわち、上記比較回路１３ｅからの割込み要因となる
信号の出力がないため、何の動作も行われず、次の通信
を持つ。

さらに、上記マスタＥＣＵ１ａと各スレーブＥＣＵ１ｂ
〜１ｄとの通信は、上記通信制御回路１３ｂのカウンタ
３７にて通信クロックＣＬＫが監視され、ノイズなどが
上記通信クロックＣＬにに混入して上記スレーブＥＣＩ
Ｊ１ｂ〜１ｄ側で通信クロックＣＬにの誤カウントが発
生すると、通信が一旦終了し、次の通信が始まるまでの
間に上記通信クロックＣＬＫの間隔が２クロック以上あ
るため、その間隔で上記監視クロックＳＣＬにが３クロ
ック以上検出される。すると、上記カウンタ３７からロ
ーレベルのリセット信号が出力され、各部がリセットさ
れてイニシャライズされ誤まったデータが取込まれるこ
とが防止される。

尚、上記割込発生回路１３ｆ’からの割込信号ＩＮＴは
、アドレス０９Ｈに任意のデータを書込むことによって
リセットされる。

（通信手順） 次に、上述の通信フォーマットによる通信手順について
第４図及び第５図のフローチャートに従って説明する。

（マスタの通信手順〉 第４図のフローチャートは、マスタの通信手順を示すも
のであり、まず、ステップ５１０１で、マスタＣＰＵ１
０ａからデータバス３１を介して通信用ＬＳ１１３に通
信速度をセットし、ステップ５１０２で、上記マスタＣ
ＰＵ１０ａから上記通信用し５１１３に５バイトのデー
タをセットする。

次いで、上記マスタＣＰＵ１０ａからの５バイトのデー
タセットが完了するとステップ５１０２からステップ５
１０３へ進み、上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３によって通信
チャンネルが起動され、直ちに通信が開始される。

次に、ステップ５１０４で、４０個の通信クロックＣＬ
Ｋと上記ステップ５１０２でセットした５バイトのデー
タを各スレーブＥＣＬ１１ｂ〜１ｄへ送信し、通信が終
了すると、ステップ５１０５で、上記通信用１８１１３
が上記マスタＣＰＬ１１０ａの割込み端子をローレベル
にして上記マスタＣＰＵ１０ａの割込み処理を起動する
。

そして、ステップ８１０６へ進むと、上記マスタＣｐｕ
　ｉ　ｏａが上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３に対し、所定ア
ドレスへ任意のデータを書込んで上記マスタＣｐｕｉｏ
ａの割込み端子をハイレベルに戻し、ステップ５１０７
へ進む。

ステップ５１０７では、上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３から
４バイトの受信データが上記マスタＣＰＵ１０ａに読込
まれ、その後、ステップ５１０２へ戻り次の通信の準備
をする。

（スレーブの通信手順） 一方、第５図はスレーブ動作の通信手順を示し、ステッ
プ３２０１で、各スレーブＣＰＵ１０ｂ〜１０ｄからデ
ータバス３１を介して通信用１８１１３に監視りＯツク
５ＣＬＫのデータをそれぞれセットし、ステップ５２０
２で、マスタＥＣＵ１ａから通信クロックＣＬＫとデー
タとを受信する。

次いで、ステップ５２０３へ進み、上記通信クロックＣ
Ｌにと上記ステップ５２０１でセットした監視クロック
ＳＣＬにとを比較し、上記通信クロックＣＬＫがローレ
ベルの時間内に上記監視クロックＳＣＬにの立上がりの
エツジが３回以上検出されると、上記通信クロックＣＬ
ににノイズなどの混入による異常ありと判定してニステ
ップ５２０４へ進み、上記通信用し５１１３がリセット
されて、上記ステップ８２０１へ戻る。

一方、上記ステップ５２０３で上記通信クロックＣＬに
がローレベルの時間内に上記監視クロックＳＣＬにの立
上がりのエツジが３回以上検出されない場合には、上記
通信クロックＣＬには正常と判定してステップ５２０５
へ進み、上記マスタＥＣＬ１１ａからの最初の識別情報
データ、りなわら、１バイト目のデータＨＤＡＴＡＩに
より、上記マスタＥＣＵｌａからデータ送信要求を指定
されているか否かを判別する。

上記マスタＥＣＵ１ａから送信要求があった場合、上記
ステップ５２０５からステップ８２０６へ進み、予め準
備しておいたデータ５ＤＡＴＡＩ〜ＳＤ＾１＾４を上記
マスタＥＣＬＪ１ａに送信する。

上記マスタＥＣｔＪ１ａから送信要求指定がない場合に
は、上記ステップ５２０５からステップ５２０７へ進ん
で通信クロックＣＬＫのカウント数が４０パルスに達し
たか否かを判別する。

上記ステップ５２０７で通信クロックＣＬＫが４０パル
スに達していない場合、上記ステップ５２０７からステ
ップ５２０２へ戻って、上記マスタＥＣＵｌａｈｓらの
次のデータを受信し、一方、通信クロックＣＬにが４０
パルスに達した場合、上記ステップ５２０７からステッ
プ８２０８へ進んで上記通信クロックＣＬＫのカウンタ
をリセットし、ステップ３２０９へ進む。

ステップ５２０９では、上記マスタＥＣＵ１ａへのデー
タ送信が行なわれたか否かを判別し、上記マスタＥＣＵ
１ａへのデータ送信があった場合ステップ５２１０へ進
んで上記マスタＥＣＬＪ１ａから受信したデータＨＤＡ
ＴＡ２のＭＳＢ　（ビット７）をクリアし、ステップ５
２１２へ進む。

一方、上記ステップ５２０９で、上記マスタＥＣＵ１ａ
ヘデータ送信を行なっていない場合には、上記ステップ
５２０９からステップ５２１１へ進み、上記マスタＥＣ
１Ｊ１ａからの識別情報データＨＤＡＴＡ２に基づいて
自身に対するデータが受信されているか否かを判別する
。

上記ステップ３２−１ｔでは、自身に対するデータが受
信されている場合、上記ステップ５２１１からステップ
５２１２へ進み、自身に対するデータが受信されていな
い場合には、上記ステップ５２１１からステップ５２０
２へ戻って上記マスタＥＣｔＪ１ａからの次のデータを
受信する。

次に、上記ステップ５２１０あるいはステップ５２１１
からステップ５２１２へ進むと、上記通信用ＬＳ１１３
が各スレーブＣＰＬ１１０ｂ〜１０ｄの割込み端子をロ
ーレベルにして割込み処理を起動し、ステップ５２１３
へ進む。

ステップ５２１３では、各スレーブＣＰＵ１０ｔ）〜１
０ｄから上記通信用ＬＳ　Ｉ　１３に対し、所定アドレ
スへ任意のデータを書込むことにより各スレブｃｐｕｉ
ｏｂ〜１０ｄの割込み端子をハイレベルに戻してステッ
プ５２１４へ進む。

そして、ステップ５２１４では、上記マスタＥＣＵ１ａ
から識別情報データＨＩ１１八Ｔへ２とともに自身に対
する物理量データＨＤＡＴＡ３〜ＨＤＡＴＡＳを受信し
たときには、それらの４バイトのデータＨＤ＾丁Ａ２〜
ＨＡＤ＾丁Ａ５を読込み、また上記マスタＥＣＵ１ａか
らのデータＨＤＡＴＡ２のＭＳＢが１１０１＋のとき、
づなわら、上記マスタＥＣＵ１ａへデータ送信を行なっ
たときには、スレーブＣＰＵから上記通信用ＬＳ１１３
に新たな送信データをセットし、上記ステップ５２０２
へ戻る。

尚、本実施例においては、各コンピュータ間の通信をク
ロック同期式として説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、調歩同期式の通信にも適用される。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、車輌に搭載された
複数のコンピュータの各々に同一の通信制御用回路素子
を組込むことにより、通信チャンネルを起動するマスタ
と、このマスタによって起動された通信チャンネルによ
り上記マスタに対しデータ交換を行なうスレーブとから
なる車載ネットワークが簡単に構成でき、コスト低減を
図ることができる。しかも、コンピュータ間通信をハー
ドウェアによって制御してデータ転送効率を向上するこ
とができ、各・コンピュータのオーバーヘッドを低減す
ることができる。

また、上記マスタによって起動される通信チャンネルに
おいて、識別情報データと、この識別情報データに続く
物理量データとからなる通信フォーマットに従って通信
が行われ、上記マスタからの送信データが所定のビット
数に達したとき通信を終了するので、上記通信チャンネ
ルにおける優先順位を示すデータを省略でき、コンピュ
ータ同士のアクセス競合が発生することなくデータ転送
効率を向上することかできる。従って必要なデータがリ
アルタイムに得られ、システムのスルーブツトが向上す
るなど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は車載コンピュ
ータ間の通信ネットワーク構成図、第２図は通信制御用
回路素子の回路ブロック図、第３図は通信フォーマット
を示す説明図、第４図はマスタの通信手順を示すフロー
チャート、第５図はスレーブの通信手順を示すフローチ
ャートである。 １・・・コンピュータ群 １３・・・通信用ＬＳＩ（通信制御用回路素子）１３ａ
・・・マスタ／スレーブ選択回路１３ｂ・・・通信制御
回路 １３Ｇ・・・受信回路 １３ｄ・・・送信回路 １３ｅ・・・比較回路 １３ｆ・・・割込み発生回路 ＨＤＡＴＡＩ、　ＨＡＤＡＴ＾２，５ＤＡＴＡＩ・・・
識別情報データＨＤＡＴＡ３〜ＨＤＡＴＳ、５ＤＡＴ＾
２〜５ＤＡＴＡ４・・・物理量データ第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車輌に搭載した複数のコンピュータの各々に、通信
   チャンネルを起動するマスタの機能と、このマスタに対
   してデータ交換を行なうスレーブの機能とを選択可能な
   通信制御用回路素子を接続してネットワークを構成した
   ことを特徴とする車載ネットワークの通信装置。 ２、上記通信制御用回路素子に、上記コンピュータから
   の選択信号により上記マスタとしての動作モードと上記
   スレーブとしての動作モードとを選択するスマタ／スレ
   ーブ選択回路と、 上記マスタ／スレーブ選択回路により上記 スレーブとしての動作モードが選択されたとき、予め準
   備した上記マスタへの送信データと上記マスタからの受
   信データとに基づいて送信回路へデータ送信指示を出力
   し、さらに、上記マスタからの受信データを識別して割
   込み要因となる信号を出力する比較回路と、 上記マスタからの送信データが所定のビッ ト数に達したとき通信終了信号を出力する通信制御回路
   と、 上記通信制御回路からの通信終了信号、あ るいは、上記比較回路からの信号に基づく割込み要因に
   より、上記コンピュータに対して割込み信号を出力する
   割込み発生回路とを備えたことを特徴とする請求項１記
   載の車載ネットワークの通信装置。 ３、車輌に搭載した複数のコンピュータの各々に通信制
   御用回路素子を接続し、この通信制御用回路素子により
   通信チャンネルを起動するマスタと、このマスタに対し
   データ交換を行なうスレーブとからネットワークを構成
   し、識別情報データと、この識別情報データに 続く物理量データとからなる通信フォーマットに従って
   、上記マスタからデータを送信するとともに上記スレー
   ブで受信した上記マスタからの識別情報データと上記ス
   レーブ内の識別情報データとに基づいて上記スレーブか
   ら上記マスタにデータを送信し、上記マスタからの送信
   データが所定のビット数に達したとき通信を終了するこ
   とを特徴とする車載ネットワークの通信方法。