JPH05235962A - 多重通信装置 - Google Patents

多重通信装置

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JPH05235962A
JPH05235962A JP4037914A JP3791492A JPH05235962A JP H05235962 A JPH05235962 A JP H05235962A JP 4037914 A JP4037914 A JP 4037914A JP 3791492 A JP3791492 A JP 3791492A JP H05235962 A JPH05235962 A JP H05235962A
Authority
JP
Japan
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data
priority
transmitted
transmission
ecu
Prior art date
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Pending
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JP4037914A
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English (en)
Inventor
Masahito Taki
雅人 滝
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は複数の電子制御装置間でデータの通信
を行う多重通信装置に関し、送信すべきデータの変化量
に応じてその優先度を変化させ、通信効率の低下を抑制
することにより、制御のリアルタイム性を向上させる事
を目的とする。 【構成】複数の電子制御装置(ECU)から同時にデー
タが送信されると、データに付された優先度が最も強い
データだけが通信される多重通信装置で、センサ6〜9
及び他のECUから送信されるデータをデータ処理手段
2で処理し、共通伝送路10に送信する際、送信データ
に付する優先度を、データ変化量監視手段2で検出した
変化量に応じて、優先度決定手段4で決定する構成であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多重通信装置に係り、特
に複数の電子制御装置間でデータ通信を行う多重通信装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より複数の電子制御装置(ECU)
間でデータ通信を行う方式として、プライオリティ付き
CSMA/CD(Carrier Sense Mul
ti−ple Access/Collision D
etection)方式が知られている。
【0003】プライオリティ付きCSMA/CD方式と
は、複数のECUが共通伝送路を通してデータの送受信
を行う多重通信において、各ECUが常に共通伝送路を
監視し、送信要求が生じた際には共通伝送路が空くのを
待って送信を開始する通信方式で、各ECUが送信する
データに優先度(プライオリティ)を付け複数のEC
Uが同時にデータを送信した場合には、優先度の
高い送信のみが生き残り、その他の送信は衝突を検知し
て即座に送信を取り止めて再び共通伝送路が空くのを待
つ方式である。
【0004】図7は、この方式でデータを送信する場合
のECUにおけるデータ送信ルーチンを示す。図示の如
く送信すべきデータの前に優先度と送信先を表示するI
1と、送信の種類を表示するID2 を送信しており、
各ECUはこれにより、共通伝送路上に複数のECUか
ら送信されるデータの意味を理解して取捨選択してい
る。
【0005】同図において、ECUに送信要求が生じ、
割り込み処理が起動すると、ステップ111で必要なデ
ータをセンサ等からECU内に読み込み送信に備えて一
時保管した後、共通伝送路が空くのをまって(ステップ
112)、あらかじめ設定してある上記ID1 を送信す
る(ステップ113)。
【0006】ステップ114ではデータの送信が可能か
否かが判別され、他のECUから送信されるデータと衝
突し、且つ優先度がそのデータより低い場合には、送信
不可と判断され、ステップ112に戻り再び共通伝送路
が空くのを待つため、優先度の低いデータに大きな待ち
時間が生じる場合がある。
【0007】送信が可能であると判別された場合には、
上記ID2 を送信して(ステップ115)送信するデー
タが何のデータであるかを受信側のECUに知らせた
後、ECU内に保管してあるデータを送信して(ステッ
プ116)処理を終了する。
【0008】図8(A)〜(E)は各ECUa〜dに発
生する送信要求と送信できるまでの待ち時間の例を、共
通伝送路の状況と共に示している。各データの優先順位
はECUcのデータが1位、以下ECUbが2位、EC
Uaが3位、ECUdが4位である。同図中期間は共
通伝送路が空いているため同図8(E)に示す如く、E
CUaに送信要求が発生する時刻t1 から、ECUaの
データが共通伝送路に送信され始め、期間の間その共
通伝送路を占領する。
【0009】図8(C)(D)に示す如く期間内の時
刻t2 で優先順位4位のECUd、時刻t3 で優先順位
1位のECUcにそれぞれ送信要求が発生すると、優先
順位の関係でECUcのデータが同図(E)に示す期間
終了時に送信され、ECUdは再び共通伝送路が空く
のを待つことになる。
【0010】同様にECUcのデータが送信されている
期間中の時刻t4 で優先順位2位のECUbに送信要
求が発生すると、ECUcのデータ送信終了時にECU
bのデータ送信が開始し、ECUdは、そのデータが送
信される期間の間も送信ができず、 期間中の時刻
4 で優先順位3位のECUaに送信要求が発生する
と、ECUdのデータはECUaのデータが送信される
期間が終了するまで待たされることになり、同図
(D)に示す如く大きな待ち時間が発生する。
【0011】このように、プライオリティ付きCSMA
/CD方式では各ECUは自己の優先順位より高い優先
順位を有するデータに送信要求がある場合、データの送
信をする事ができず、特に通信頻度が高い場合には大き
な待ち時間が生じることになり、このような待ち時間を
低減させるには、通信頻度を抑えるか通信速度を早くす
ることが必要である。
【0012】そこで従来、所定距離毎に車速データを送
信するプライオリティ付きCSMA/CD多重通信の高
速走行時における車速データの通信頻度を抑えるため、
車速データを所定時間毎にサンプリングし、所定時間毎
に定期送信する多重通信装置が提案されている(特開平
1−226456号公報)。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の多重
通信装置では、優先順位の高い車速データは、その変化
が少ない場合でも同様に送信を行うため車両制御上あま
り重要でないデータの送信が行われ、他の相対的に優先
順位が低いデータの送信待ち時間が長くなる場合があり
通信効率を低下させている。
【0014】本発明は以上の課題に鑑みてなされたもの
で、データの変化量を監視し、その変化量に応じてデー
タの優先度を決定することにより、他のデータとの優先
順位を入替え、通信効率の低下を抑制し、制御のリアル
タイム性を向上した多重通信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】上記の問題点を解決する
ために本発明は図1の原理図に示す如く、センサの出力
信号及び複数の電子制御装置から、送受信手段を介して
送信されるデータをデータ処理手段で処理し、その出力
信号を前記送受信手段を介して共通伝送路に送信する電
子制御装置を、前記共通伝送路を介して複数個接続し、
前記複数の電子制御装置から同時にデータが送信される
と、該データに付された優先度に基づき処理する多重通
信装置において、各電子制御装置1は、送信データの値
の変化量を監視するデータ変化量監視手段3と、該デー
タ変化量監視手段3で検出したデータの変化量が小さい
ほど、前記送信データの優先度を低下させる優先度決定
手段4とを具備する構成である。
【0016】
【作用】上記の構成によればセンサ6〜9からの信号及
び複数の電子制御装置から送信されるデータを前記電子
制御装置1で処理し、その出力信号を共通伝送路10に
送信する際、本発明に係る装置の前記電子制御装置1
は、前記データ変化量監視手段3及び前記優先度決定手
段4で、送信すべきデータの変化量に応じてそのデータ
の優先度を決定して送信を行うため、他の電子制御装置
が送信するデータと衝突した際、制御に有効なデータが
優先して通信される。
【0017】
【実施例】図2は本発明装置の一実施例の構成図を示
す。
【0018】同図中1a及び1bは、共通伝送路10を
介して複数接続され多重通信装置を構成する電子制御装
置の一部で、前記電子制御装置1に相当するECUであ
る。ECU1aとECU1bは構成が同一であるためE
CU1bについては同図中の符号の内、数字部をECU
1aと同一として適宜説明を省略する。
【0019】CPU16aは前記データ処理手段2、前
記データ変化量監視手段3、前記優先度決定手段4に相
当し、センサ6a〜9a及び通信用IC17aと接続さ
れている。通信用IC17aは送受信回路18aを介し
て共通伝送路に接続され前記送受信手段5を構成し、C
PU16aから転送されるデータを共通伝送路10に送
信すると共に、他のECUからECU1aに向けて送信
されたデータをCPU16aに転送している。
【0020】CPU16aは所定時間に設定されたタイ
マにより送信要求が発生する定期送信方式に設定されて
おり、送信要求が発生すると、図3に示す如く、送信デ
ータの前に、上位3ビットの優先度表示と下位5ビット
の送信先表示とから成るID 1 と、1バイトで送信の種
類を表示するID2 を付けて1バイトのデータを通信用
IC17aに転送する。
【0021】本実施例に係る装置はデータの優先度を判
別する方法としてビットアービトレーション方式を用
い、送信データをパルス幅の違う2種類のパルス信号で
2値化し、これをワイヤードORで構成した共通伝送路
10に送信して行っている。
【0022】図4はPWM(Pulse Width
Modulation)方式等でパルス幅を変調したパ
ルスを示し、例えば同図(A)に示す如くパルス幅大の
パルスをデータ値”0”、又同図(B)に示す如くパル
ス幅小のパルスをデータ値”1”と規定して送信データ
を2値化している。
【0023】図5はワイヤードOR方式で構成された、
本実施例に係る多重通信装置を構成するECUの送受信
部と共通伝送路を示す。各ECUの送信回路11及び1
2は入力信号が内部で分岐され、一方はインバータ11
a、12aを介して、エミッタに電源電圧が供給されて
いるPNP型トランジスタ11b,12bのベースに接
続され、他方はエミッタが接地されているNPN型トラ
ンジスタ11c,12cのベースに接続されている。
【0024】PNP型トランジスタ11b,12bのコ
レクタ端子は共通伝送路(正極)10aに接続され、こ
の共通伝送路(正極)10aはプルダウン抵抗14を介
して接地しており、各ECUとは受信回路13内部のコ
ンパレータ13aの非反転入力端子で接続している。N
PN型トランジスタ11c,12cのコレクタ端子は、
プルアップ抵抗15を介して,電源電圧が供給されてい
る共通伝送路(負極)10bに接続され、又コンパレー
タ13aの反転入力端子に通じている。
【0025】送信回路11、12の入力がローレベルで
あると、PNP型トランジスタ11b,12bのベース
にはインバータ11a,12aにより反転されたハイレ
ベルの信号が供給され、PNP型トランジスタ11b,
12bはオフの状態であるから、共通伝送路(正極)1
0aの電位はローレベルとなる。このとき、NPN型ト
ランジスタ11c,12cもオフであるから、共通伝送
路(負極)10bの電位はハイレベルとなり、コンパレ
ータ13aの出力はローレベルとなる。
【0026】次に、送信回路11にだけハイレベルの入
力信号が供給された場合、PNP型トランジスタ11b
は、そのベースにインバータ11aにより反転されたロ
ーレベルの入力が供給されるためオンとなり、共通伝送
路(正極)10aの電位はハイレベルとなる。 又この
時、NPN型トランジスタ11cもオンとなるから、共
通伝送路(負極)10bの電位はプルアップ抵抗15の
電圧降下によりローレベルとなり、コンパレータ13a
の出力はハイレベルとなる。
【0027】このように、共通伝送路(正極)10a,
(負極)10b及び各ECUの送受信回路11、12、
13が、ワイヤードOR構成をなしているので、送信回
路11、12の入力にハイレベルとローレベルが衝突し
たときは、共通伝送路10a,10b上には必ずハイが
出現する。従って上記2種類のパルスで構成されるデー
タ値”0”とデータ値”1”が衝突したときは、パルス
幅の大きいデータ値”0”が勝つことになる。
【0028】この為、複数の送信が衝突した際に、重要
度の高い送信が優先的にされるように、データの前に送
信するID1 の最初の3ビットで優先度を表す場合、優
先度”000”が最も優先度が高く、優先度”111”
が最も低くなり、各ECUはこの優先度信号を送信する
と同時に、共通伝送路上の優先度信号をモニタリングす
ることにより自己の優先度信号が生き残っているか否か
を判断することができる。
【0029】次に本実施例に係る装置のECU1a,1
bから共通伝送路10への送信動作について図6のデー
タ送信ルーチンに基づいて説明する。
【0030】所定時間毎にその割り込みルーチンが起動
すると、ステップ101でセンサ6a〜9a,6b〜9
bからデータを読み込み、送信に備えて一時保管する。
次いでデータの変化量を検知するため、今回読み込んだ
データから前回の割り込み処理時に保管したデータを減
算し(ステップ102)、ステップ103に進む。
【0031】ステップ103ではステップ102で減算
した値が0であるか否かを判別し、0の場合、今回読み
込んだデータは制御上必要のないデータであるから、共
通伝送路10へデータの送信をせずに割り込み処理を終
了する。このため本実施例装置は、前回送信したデータ
と同じデータを共通伝送路10に送信することがなく、
無駄なデータで共通伝送路10を占領することがない。
【0032】ステップ103で減算値が0でないと判断
された場合、ステップ104でその値が所定の閾値より
小さいか否かを判別し、小さい場合にはステップ105
に進み、ID1 の上位3ビットに、他のECUから送信
される比較的優先度の低いデータより低い優先度を設定
してステップ107に進む。又、ステップ104で差が
小さくないと判別された場合ステップ106に進みID
1 の上位3ビットに他のECUから送信される比較的優
先度の低いデータより高い優先度を設定してステップ1
07に進む。
【0033】このため本実施例に係る装置における通信
データは、データの変化量に応じて2種類の優先度が与
えられる事になり、他のECUから送信されるデータと
の相対的優先順位を変えることができる。
【0034】データの変化量に応じた優先度を設定した
後、ステップ107で、共通伝送路10が空くのを待っ
てID1 を送信し(ステップ108)、共通伝送路10
の状態をモニタリングすることにより送信が可能か否か
を判別する(ステップ109)。他の優先度の高いデー
タと衝突して送信不可であれば、再びステップ107に
戻り共通伝送路10が空くのを待ち、送信可能である場
合は、ID1 に続けてID2 を送信し(ステップ11
0)他のECUにどんなデータを送信するかを伝えた
後、ECU内に保管してあるデータを送信する(ステッ
プ111)。
【0035】ステップ111で共通伝送路10へデータ
の送信をした後、次回の割り込み処理の際に、データの
変化量を検出する基準とするため、今回の割り込み処理
で読み込んだデータをECU1a,1b内に保管して
(ステップ112)割り込み処理を終了する。
【0036】このように、本実施例に係る装置では、E
CU1a,1bは送信するデータの変化量に応じて共通
伝送路10への送信を取り止めたり、そのデータに付け
る優先度を下げるため、共通伝送路10上に占めるデー
タの通信頻度を抑えることができ、通信効率が向上し、
制御のリアルタイム性が向上する。
【0037】尚、本実施例では、データの変化量が所定
値より小さいか否かで、あらかじめ設定してある優先度
を選択的に用いる方法としてあるが、この方法に限る物
ではなく、例えばデータの変化量に応じて優先度を演算
する演算部を設け、各変化量毎に優先度を決定してもよ
い。
【0038】又、本実施例装置で優先度を付ける方法と
して、ビットアービトレーション方式を用いているた
め、他のECUから送信されるデータと優先度が重なっ
ても、送信フレーム中の他のビットに立つ値で必ずどち
らかに優先権が与えられるため、多重通信装置を構成す
るECUの数及び各ECUがもつ優先度の種類を制限す
る必要はない。
【0039】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、各ECU
が送信するデータの変化量が小さいほど、そのデータの
優先度をさげるため、相対的に他のデータの優先度が高
くなり、通信効率が向上すると共に、制御に影響を与え
るデータの順に通信が優先されるため、本発明装置に係
る多重通信装置は、リアルタイム性の良い制御を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の原理図である。
【図2】本発明装置の一実施例の構成図である。
【図3】プライオリティ付きCSMA/CD方式の多重
通信装置で送信すべきデータ内容の一例である。
【図4】ビットアービトレーション方式の2値化信号で
ある。
【図5】ワイヤドOR方式による回路の構成図である。
【図6】本発明装置の一実施例のデータ転送ルーチンで
ある。
【図7】従来の多重通信装置のデータ転送ルーチンであ
る。
【図8】従来の多重通信装置の各ECUに生じる送信要
求と、共通伝送路の空き状態を示す図である。
【符号の説明】 1 電子制御装置(ECU) 2 データ処理手段 3 データ変化量監視手段 4 優先度決定手段 5 送受信手段 10 共通伝送路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 センサの出力信号及び複数の電子制御装
    置から、送受信手段を介して送信されるデータをデータ
    処理手段で処理し、その出力信号を前記送受信手段を介
    して共通伝送路に送信する電子制御装置を、前記共通伝
    送路を介して複数個接続し、前記複数の電子制御装置か
    ら同時にデータが送信されると、該データに付された優
    先度に基づき処理する多重通信装置において、 各電子制御装置は、送信データの値の変化量を監視する
    データ変化量監視手段と、 該データ変化量監視手段で検出したデータの変化量が小
    さいほど、前記送信データの優先度を低下させる優先度
    決定手段とを具備することを特徴とする多重通信装置。
JP4037914A 1992-02-25 1992-02-25 多重通信装置 Pending JPH05235962A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4037914A JPH05235962A (ja) 1992-02-25 1992-02-25 多重通信装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP4037914A JPH05235962A (ja) 1992-02-25 1992-02-25 多重通信装置

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JPH05235962A true JPH05235962A (ja) 1993-09-10

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JP4037914A Pending JPH05235962A (ja) 1992-02-25 1992-02-25 多重通信装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014085803A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Omron Corp 通信装置
US9325629B2 (en) 2012-04-20 2016-04-26 Mitsubishi Electric Corporation Data processing apparatus and program
US9925935B2 (en) 2012-08-24 2018-03-27 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle communication system and in-vehicle communication method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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