JPH0498931A - 通信装置 - 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、通信装置に関し、詳しくは通信回線を多重化
して情報伝送を行う多重伝送網の一局を構成する通信装
置に関する。

［従来の技術］ 従来より、通信回線を多重化して複数の通信装置（以下
、ノードという）が相互に通信を行うネットワーク、た
とえば、中央局としてのマスク・ノードとこのマスク・
ノードとのみ通信を行う周辺局としての複数のスタンド
アローン・ノードとが時分割方式により多重化された通
信回線を介してシリアル双方向通信を行う車両用の多重
伝送システムが知られている。

この種の多重伝送システムでは、各スタンドアローン・
ノードは、車両各部の各種スイッチやアクチュエータな
どの外部機器に接続されおり、マスク・ノードから伝送
された操作情報に従って外部機器へ操作信号色出力する
。また、外部機器からの入力信号の変化時に、その信号
の変化状態に関する情報をマスク・ノードへ送信する。

一方、マスク・ノードは、各スタンドアローン・ノード
からの情報を収集・処理すると共に各スタンドアローン
・ノードへ操作情報を送信する。

またこの種の多重伝送システムでは、マスク・ノードと
各スタンドアローン・ノードとの間の通信が衝突するコ
ンテンションが起こることがあるので、一般に、送信の
優先順位が予め決められており、優先順位の高いノード
の送信を優先させることで通信秩序を保つようにしてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記多重伝送システムでは、各スタンドアロー
ン・ノードの優先順位が固定されているので、優先順位
の低いスタンドアローン・ノードにおいて、自局より優
先順位の高いスタンドアローン・ノードとの送信衝突が
何回となく重なると、マスク・ノードでの優先順位の低
いスタンドアローン・ノードからの情報収集・処理に時
間が掛かる。そのため、マスク・ノードから優先順位の
低いスタンドアローン・ノードへの操作情報の送信が遅
れて、その外部機器の操作に支障を来すことがあった。

そこで、本発明は迅速に情報伝送ができる通信装置を提
供することを目的としてなされた［課題を解決するため
の手段］ 本発明の要旨とするところは、 通信回線を多重化して情報伝送を行う多重伝送網の一局
を構成し、他局との間で互いの送信が衝突するコンテン
ションの発生時に何れの局の送信を優先するかについて
の優先順位が予め定められた通信装置において、 上記優先順位の情報を設定する優先順位情報設定手段と
、 外部機器から入力される信号の状態変化を検出する検出
手段と、 該検出手段により外部機器からの信号の状態変化が検出
されると、該信号の変化状態を表す状態情報に上記優先
順位情報設定手段により設定された優先順位情報を付け
加えて送信する送信手段と、上記送信手段の送信時にコ
ンテンションが発生すると、自局の優先順位と送信衝突
の相手である他局の優先順位との高低を判定する判定手
段と、該判定手段により自局の優先順位が該他局の優先
順位より低いと判定されると、上記送信手段の送信を停
止する送信停止手段と、 上記送信停止手段による送信停止が所定回数に達すると
、上記優先順位情報設定手段が設定する優先順位情報奈
上記優先順位より高い優先順位情報に変更する優先順位
情報変更手段と、を備えたことを特徴とする通信装置に
ある。

［作用］ 以上のように構成された本発明の通信装置においては、
検出手段により、外部機器からの信号の状態変化が検出
されると、送信手段が、その信号の状態変化を表す情報
に優先順位情報設定手段により設定された優先順位情報
を付け加えて送信する。このとき、コンテンションが発
生すると、判定手段は、自局の優先順位と送信筒先であ
る他局の優先順位との高低を判定する。そして判定手段
により、自局の優先順位の方が高位であると判断される
と、送信は続行される。

一方、判定手段により、自局の優先順位の方が低位であ
ると判断されると、送信停止手段が、送信手段の送信を
停止する。この送信停止が所定回数に達すると、優先順
位情報変更手段が、優先順位情報設定手段が設定する優
先順位情報を予め設定された優先順位より高い優先順位
の情報に変更する。

このためその後の送信においては送信手段が、信号の状
態変化を表す情報に、予め設定された優先順位より高い
優先順位の情報を付け加えて送信することとなり、コン
テンション発生時には、判足手段により自局の優先順位
の方が高位であると判定さね　自局の送信が他局より優
先される確率が高くなる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

まず、第１図（Ａ）は本発明を適用した実施例の通信装
置の構成を表すブロック図、第１図（Ｂ）は通信制御部
の構成を表すブロック図、第２図は車両用のローカル・
エリア・ネットワーク（以下、単にネットワークという
）のブロック図、第３図は当該ネットワークにて伝送さ
れるメツセージの構成を表す説明図、第４図は中央通信
装置の構成を表すブロック図である。

第２図に示すように、ネットワークＮＷは、系統の通信
回線Ｗに接続された中央通信装置３及び８局の通信装置
５８〜５ｈで構成さね　一般にバス型ネットワークと呼
ばれている。このネットワークＮＷにおいては、時分割
方式により通信回線Ｗは多重化されパルス幅変調方式（
ＰＷＭ）によるシリアル双方向通信が行われる。

さら１へ　ネットワークＮＷにおいては、所定の通信手
順（たとえば、米国自動束合が定めた通信手順Ｊ１８５
０）に従って通信が進められると共に、通信秩序が保た
れるようにコンテンション発生時の優先順位が予め決め
らでいる（後述する）。

また、メツセージは、一定の構成・形式で伝送される。

たとえば、第３図に示すよう１こ、メツセージの始まり
を示す伝送制御キャラクタＳＯＭ、優先順位情報ＰＲＩ
　　送信先及び送信元のアドレスＤ、テキストデータＤ
１〜Ｄｎ、誤り検出符号ＣＲＣ、メツセージの終りを示
す伝送制御キャラクタＥＯＭ、各局間の同期をとるため
の伝送制御キャラクタＩＭｓなどで構成されている。

第４図に示すように、中央通信装置３（よ周知のＣＰＵ
３ａ、ＲＯＭ３ｂ、ＲＡＭ３ｃを中心に論理演算回路と
して構成され判断処理能力を有するもので、さらにシリ
アル通信コントローラ３ｄ、シリアル通信コントローラ
３ｄがらの送信信号を所定の電気的規格の信号に変換し
て通信回線Ｗへ送出するドライバ３ｅと、通信回線Ｗか
らの信号色受信して中央通信装置３内の電圧レベル規格
に変換するレシーバ３ｆなどを備え、マスク・ノードと
呼ばれ任意の通信装置５８〜５ｈと通信を行う。なお、
中央通信装置３は、シリアル通信制御装置として周知で
あるので詳細は省略する。

各通信装置５８〜５ｈは、一般にスタンドアローン・ノ
ードと呼ばわ２　中央通信装置３とのみ通信を行い、車
両各部の各種機器類からの状態情報を中央通信装置３へ
送信すると共に、中央通信装置３からの各種操作情報を
受信して各種アクチュエータやランプなどを操作するた
めの各種操作信号を出力する。

各通信装置５８〜５ｈは、接続された機器類やアクチュ
エータに応じて、夫々ノード名が付けられている。すな
わち、フロント灯火類及びエンジンルーム内の各種セン
サに接続された通信装置５ａはフロント・ノード、コラ
ム周辺の各種スイッチに接続された通信装置５ｂはコラ
ム・ノード、メータパネルのウオーニングランプなどに
接続された通信装置５ｃはメータ・ノードと夫々呼ばれ
る。また車両の右前部（Ｆ　Ｒ）　、　左前部（Ｆ　Ｌ
）　。

右後部（ＲＲ）、　左後部（ＲＬ）の各ドアに夫々配設
さね　各ドアのパワーウィンド、ドアロック。

パワーミラなどに接続された通信装置５ｄ、５ｅ、５ｆ
、５ｇは、夫々、ＦＲドア・ノード、ＦＬドア・ノード
、ＲＲドア・ノード、ＲＬドア・ノードと呼ば札　リア
灯火類に接続された通信装置５ｈは、リア・ノードと呼
ばれる。

第１図（Ａ）に示すように、各通信装置５ａ〜５ｈ（図
は通信装置５ｄを示す）は、中央通信装置３との送受信
を制御する通信制御部１ｏと、通信制御部１０がらの送
信信号を所定の電気的規格の信号に変換して通信回線Ｗ
へ送出するドライバ］２と、通信回線Ｗがらの信号を受
信して通信制御部１０内の電圧レベル規格に変換するレ
シーバ］４と、信号入力回路１６とを主要部として構成
されている。

通信装置５８〜５ｈに（友　外部機器が接続されている
。たとえば、通信装置（ＦＲドア・ノード）５ｄには、
各種スイッチｓｗｏ〜ＳＷ７が信号入六回路１６を介し
て接続さね　またパワーウィンＪ：駆動用モータＭを駆
動する駆動回路ＤＲ１及びイグニッション・スイッチＩ
ＧのＯＮ時にバッテリＢＴから電源を供給されてモータ
Ｍの駆動電源や過信装置５８〜５ｈの回路電源を作成す
る電源回路ＰＯが接続されている。

次に通信制御部］０は、第１図（Ｂ）に示すように、送
受信を制御するシリアル通信制御回路２０と、外部の各
種スイッチＳＷＯ〜ＳＷ７から入力レジスタ２２に入力
される信号を監視する入力信号監視回路２４と、設定端
子ＰＲＩＯ−ＰＲ３にて予め設定された優先順位情報Ｐ
ＲＩをレジスタ２６経由でシリアル通信制御回路２０へ
出力する優先順位情報設定回路２８と、設定端子ＩＤＯ
〜＋０４にて予め設定された自局アドレスが登録された
アドレスレジスタ３０と、シリアル通信制御回路２０や
入力レジスタ２２からのパラレル情報をシリアル情報へ
変換する送信シフトレジスタ３２と、パルス幅変調及び
復調を行うと共にアービトレーション（後述する）を行
う通信インクフェース回路３４と、レシーバ１４からの
シリアル情報をパラレル情報に変換する受信シフトレジ
スタ３６と、受信シフトレジスタ３６からのパラレル情
報に応じた信号をバッファ回路３８ぎ介して外部のアク
チュエータ（駆動回路ＤＲ）へ出力する出力レジスタ４
０と、これら各部２０〜４゜ヘクロツク信号を供給する
発振回路４２と、各部２０〜４２へ電源を供給する安定
化電源回路４４とを主要部として構成されている。

なお本実施例では、優先順位情報設定回路２８が、優先
順位情報設定手段及び優先順位情報変更手段に相当し、
通信インタフェース回路３４が判定手段に相当する。

シリアル通信制御回路２０は、入力信号監視回路２４か
ら変化検出信号Ｓｓｇが入力されると、入力レジスタ２
２からのスイッチ５ＷＯ−３Ｗ７の信号状態を表す情報
（テキストデータＤ１〜Ｄｎ）の送信を送信シフトレジ
スタ３２及び通信インタフェース回路３４に指令する。

一方、受信時には、通信インタフェース回路３４及び受
信シフトレジスタ３６を介して入力された送信先アドレ
スＩＤ及び誤り検出符号ＣＲＣをチエツクして自局アド
レスとの照合及び符号誤りの検査を行う。

また、シリアル通信制御回路２０には、送信エラー（後
述する）の回数を計数するカウンタ２゜ａが内蔵さ札端
子ＥＲＯ−ＥＲ２に接続されるデイツプ・スイッチＤＩ
ＰＯ−ＤＩＲ２からの設定信号によってエラー限度回数
が予め設定され（たとえ（戯　２回）、計数回数がエラ
ー限度回数に達すると、カウント・アップ信号Ｓｕｐが
シリアル通信制御回路２０から優先順位情報設定回路２
８へ出力される。

入力信号監視回路２４は、入力信号が変化すると、たと
え［１外部スイッチＳＷＯ〜ＳＷ７がらの入力信号の何
れかが変化すると、変化検出信号Ｓｓｇをシリアル通信
制御回路２０へ出力する。

優先順位情報設定回路２８（友通常は所定の優先順位情
報ＰＲＩをレジスタ２６へ８カするが、シリアル通信制
御回路２０がらカウント・アップ信号Ｓｕｐが入力され
ると、優先順位情報ＰＲＩに代えて、より高位の優先順
位情報ＰＲＩαをレジスタ２６へ出力する。たとえば、
優先順位情報ＰＲ１を４ビツト構成とすると、通信装置
５ｃでは、優先順位情報設定回路２８が、優先順位情報
ＰＲ（たとえば、８）−１，Ｈは１６進数を表す）をＬ
ＳＢ方向へ２ビット分シフトさせることで、優先順位情
報ＰＲＩα（２日）を作成してレジスタ２６へ出力する
。

ここで、各ノード３．５ａ〜５ｈに割り当てられた優先
順位情報の一例を次表に示す。なお、ネットワークＮＷ
においては、優先順位情報の値が低いものが高位とされ
ている。また、次表において優先順位情報の欄において
ノード名に０を付したものは、当該ノードの優先順位情
報ＰＲＩαである旨を表している。

表 通信インタフェース回路３４（よ送信回路３４ａと受信
回路３４ｂとからなり、送信回路３４ａは、送信の最初
及び最後にキャラクタＳＯＭ及びＥＯＭ・ＩＭｓをシン
ボル・ビットパターンとして、また送信シフトレジスタ
３２からのシリアル情報をパルス幅変調されたビットパ
ルスとして、夫々通信回線Ｗへ送り出す。

また、送信回路３４　ａ　Ｌｔ、　送信と同時にコンテ
ンションの発生の有無を監視する。すなわち、優先順位
情報ＰＲＩ（ＰＲＩα）を送信する際、自局がビットパ
ルスを送出する毎に、ビットパルスのレベルがＬｏｗの
ときに通信回線ＷのレベルがＨｌｇｈであるか否かを判
定することで（アービトレーション）、自局の優先順位
が相手局より低いか高いかを判定し、自局の優先順位が
相手局より低い（通信回線ＷのレベルがＨｉｇｈ）と判
定すると、送信停止要求信号Ｓｓｔをシリアル通信制御
回路２０へ出力する。なお、判定ロジックはワイヤード
・オアのロジックであるが、その詳細はＪ］８５０に記
載されているので省略する。

受信回路３４ｂｌｉ　　レシーバ１４から入力されたパ
ルス幅変調のビットパルスを所定の規格のビットパルス
に復調して、送信回路３４ａ及び受信シフトレジスタ３
６へ出力する。

次に、通信装置５８〜５ｈの動作について説明する。

シリアル通信制御回路２０（飄　入力信号監視回路２４
から変化検出信号Ｓｓｇが入力すると、送信態勢にはい
り、まず通信回線Ｗが空いているアイドル状態（ＩＤＬ
Ｅ）にあることを示す検出信号Ｓｉｄが通信インタフェ
ース回路３４から入力されているか否かを判定する。検
出信号Ｓｉｄが入力されている判定すると、まず通信イ
ンタフェース回路３４にキャラクタＳＯＭの送信を指令
する。次に　シリアル通信制御回路２０は、レジスタ２
６から読み出した優先順位情報ＰＲＩ・送信先アドレス
及び送信元アドレスＩＤ・誤り検出符号ＣＲＣを、信号
状態情報Ｄ１〜Ｄｎ　（テキストデータ）の前または後
に付け加えて、送信シフトレジスタ３２から通信インタ
フェース回路３４へ出力すると共に通信インタフェース
回路３４に送信を指令する。最後に、シリアル通信制御
回路２０（上　キャラクタＥＯＭ及びＩＭＳの送信を指
令する。

そして、通信インタフェース回路３４から送信終了の信
号が入力されると、シリアル通信制御回路２０は受信態
勢に入る。

このようにしてメツセージが中央通信装置３へ送信され
るが、この送信過程でコンテンションが起こり通信イン
タフェース回路３４にて自局の優先順位ＰＲＩが他局よ
り低いと判定されたときには、通信インタフェース回路
３４からシリアル通信制御回路２０へ送信停止要求信号
５ｓｔｈ（出力される。すると、シリアル通信制御回路
２０１；ｉ、、送信エラーが発生したとして通信インタ
フェース回路３４に送信停止を指令すると共に、内蔵の
カウンタ２０ａにて送信エラー回数を１回計数する。

送信エラーがさらに１回起こると、上記カウンタ２０ａ
がカウント・アップし、シリアル通信制御回路２０が優
先順位情報設定回路２８へカウント・アップ信号Ｓｕｐ
を出力する。すると、優先順位情報設定回路２８は優先
順位情報ＰＲＩ（８Ｈ）をＰＲＩα（２日）に変更して
レジスタ２６に出力する。したがって、次回の送信のと
きに１山　シリアル通信制御回路２ｏがレジスタ２６か
ら優先順位情報ＰＲＩα包読み込み、優先順位情報ＰＲ
に代えてより高い優先順位の情報ＰＲＩαによってメツ
セージを構成して中央通信装置３へ送信する。

この送信過程でコンテンションが起こったときには、優
先順位情報としてより高い優先順位の情報ＰＲＩαが設
定される。たとえば、通信装置５（ＦＲドア・ノード）
ｄの優先順位はマスク・ノード、フロント・ノードに次
ぐ第３位の優先順位になるので、他局に優先する確率が
非常に高くなり、信号の状態変化情報が中央通信装置３
に優先して送信される。

一方、受信時には、通信インタフェース回路３４からキ
ャラクタＳＯＭのシンボル・ビットパターンを検出した
ことを表す検出信号が入力すると、シリアル通信制御回
路２０は通信インタフェース回路３４へ受信を指令する
。そして、送信先アドレスＩＤが受信シフトレジスタ３
６を介して転送されると、シリアル通信制御回路２０は
受信した送信先アドレスが自局のアドレスに一致してい
るか否かを判定し、一致しているときにはテキストデー
タＤ］〜Ｄｎ以降の情報を受信するように通信インタフ
ェース回路３４に指令する（上記アドレスが自局アドレ
ス一致していないときには受信停止を指令する）。それ
で、受信シフトレジスタ３６にテキストデータＤ１〜Ｄ
ｎが入力さね　ジノアル通信制御回路２０］ニテキスト
データＤ１〜Ｄｎ及び誤り検量符号ＣＲＣが転送される
と、ジノアル通信制御回路２０は、誤り検量符号ＣＲＣ
をチエツクして誤りを検出しなければ、受信シフトレジ
スタ３６から出力レジスタ４０ヘテキストデータＤ１〜
Ｄｎデータを転送させると共に、バッファ回路３８を経
由して駆動回路ＤＲへ出力するように出力レジスタ４０
に指令する。その後は、次の送信まで受信態勢を継続す
る。

このようにして各通信装置５８〜５ｈから中央通信装置
３に信号状態情報Ｄ１〜Ｄｎが送信されると、中央通信
装置３は、その信号状態情報Ｄ１〜Ｄｎに基づいて各種
指令情報を各通信装置５８〜５ｈへ送信してモータＭな
どの操作を指令する。

上記したように本実施例では、各通信装置５８〜５ｈは
、送信エラー回数が予め設定された限度回数に達すると
、所定の自局の優先順位よりも高い優先順位で送信を行
うので、他局の送信と衝突したときに優先して送信され
る確率が高くなり状態情報Ｄ１〜Ｄｎを迅速に送信する
ことができる。

したがって、中央通信装置３においても各通信装置５ａ
〜５ｈからの信号状態情報の収集・処理が迅速に行われ
るので、モータＭなどの各種アクチュエータへの指令情
報も遅滞無く各通信装置５ａ〜５ｈへ送信することがで
きる。それゆえ、各種アクチュエータの作動が遅れるこ
とがない。

なお、本実施例では送信エラーが予め設定された限度回
数に達すると、優先順位情報設定回路２８が、優先順位
情報ＰＲ＋（たとえば、８Ｈ）をＬＳＢ方向へ２ビット
分シフトさせることで、優先順位情報ＰＲ，Ｉα（２日
）を作成したが、この他に、送信エラーが予め設定され
た限度回数に達したときには、まず所定の優先順位情報
Ｐ、Ｒ１をＬ　、Ｓ　Ｂ方向へ１ビット分シフトさせる
ことで、優先順位情報ＰＲＩα（４Ｈ）を作成して送信
を行い、その後、さらに送信エラーが起こって再び上記
限度回数に達したときには、上記優先順位情報ＰＲＩα
をＬＳＢ方向へ１ビット分シフトさせることで、さらに
高位の優先順位情報ＰＲＩβ（２Ｈ）を作成し℃送信を
行うようにしてもよい。

この場合には、コンテンション発生の頻度に応じて段階
的に優先順位を上げるので、−層伝送効率の向上に功を
奏する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば送信停止の回数が
所定回数に達すると、自局に関する所定の優先順位より
高位の優先順位が設定されるので、コンテンション発生
時に、自局の送信が他局より優先される確率が高くなる
。

したがって、自局の状態情報を迅速に送信することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は実施例の通信装置の構成を表すブロック
図、第１図（Ｂ）は通信制御部の構成を表すブロック図
、第２図はネットワークの構成を表すブロック図、第３
図はメツセージの構成を表す説明図、第４図は中央通信
装置の構成を表すブロック図である。 ３・・・中央通信装置　　５ａ〜５ｈ・・・通信装置］
０・・・通信制御部２０・・・シリアル通信制御回路２
４・・・入力信号監視回路 ２８・・・優先順位情報設定回路 ３４・・・通信インタフェース回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　通信回線を多重化して情報伝送を行う多重伝送網の一
   局を構成し、他局との間で互いの送信が衝突するコンテ
   ンシヨンの発生時に何れの局の送信を優先するかについ
   ての優先順位が予め定められた通信装置において、 上記優先順位の情報を設定する優先順位情報設定手段と
   、 外部機器から入力される信号の状態変化を検出する検出
   手段と、 該検出手段により外部機器からの信号の状態変化が検出
   されると、該信号の変化状態を表す状態情報に上記優先
   順位情報設定手段により設定された優先順位情報を付け
   加えて送信する送信手段と、上記送信手段の送信時にコ
   ンテンシヨンが発生すると、自局の優先順位と送信衝突
   の相手である他局の優先順位との高低を判定する判定手
   段と、該判定手段により自局の優先順位が該他局の優先
   順位より低いと判定されると、上記送信手段の送信を停
   止する送信停止手段と、 上記送信停止手段による送信停止が所定回数に達すると
   、上記優先順位情報設定手段が設定する優先順位情報を
   上記優先順位より高い優先順位情報に変更する優先順位
   情報変更手段と、 を備えたことを特徴とする通信装置。