JPH0553945A - 車両内シリアルデータ通信方式 - Google Patents

車両内シリアルデータ通信方式

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JPH0553945A
JPH0553945A JP3244482A JP24448291A JPH0553945A JP H0553945 A JPH0553945 A JP H0553945A JP 3244482 A JP3244482 A JP 3244482A JP 24448291 A JP24448291 A JP 24448291A JP H0553945 A JPH0553945 A JP H0553945A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリアル通信の高速化を可能とする。 【構成】 入力パルスにおける同方向のエッヂ時間を計
測していることにより、CRによる遅れ時間tHはほぼ
等しいため(図1)CR遅れ時間を考慮せずにシリアル
データ通信が可能であり、データ最下位のビット(LS
B)も小さくできるからデータ周期Tを小さくすること
ができ、高速で通信を行うことができる。ノイズ判定
は、データパルスのデューティ比を50%としているこ
とにより、立上り遅れ時間と立下り遅れ時間との差によ
る誤差を緩和することができるため、データを大きく誤
判定することがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両内でデータ通信が
行われるシステムでのシリアルデータ通信方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】車両内でシリアルデータ通信を行う場
合、送信側電子制御装置(以下送信側ECUという)と
受信側電子制御装置(以下受信側ECUという)との間
を外部通信線で結んだ回路構成で行ない(図2)、回路
の保護とノイズを取るためコンデンサCと抵抗R1,R2
による積分回路を受信側ECUにおける中央処理装置
(CPU)の入力側に接続している。しかしながら、こ
のコンデンサCと抵抗R1,R2のためデータパルスには
立上りと立下りでは異なる遅れ時間が発生する。そのた
め、一般的に行われているデューティ比による通信方式
(図6)ではデータパルスの立上りから立下りまでの時
間tをデータとしているため、精度を良くするためには
エッヂの違いによる誤差△tよりも2進法で記されてい
るデータの最下位のビット(LSB)を大きくする必要
があり、データ周期Tが大きくなってしまうので、高速
でデータを通信することができないという問題があっ
た。
【0003】また、従来のデューティ比による通信方式
では、ノイズ判定をデータ周期Tの異常によって判定し
ているので、パルス幅を超える時間のノイズが入った場
合にデータをt’(i+2)と大きく誤判定しシステム
に影響を与えるという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、コンデンサと
抵抗による遅れ時間のあるシリアルデータ通信でも高速
で精度よくデータ通信を行うことができ、さらに、ノイ
ズによりシステムに大きな影響を与えることがなくノイ
ズ判定も容易に行うことができる車両内シリアルデータ
通信方式を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、送信側電子制
御装置では、パルスの周期をデータにより変化させる周
波数変調でデータパルスを送信し、さらにデータパルス
のデューティ比を一定とするとともに、受信側電子制御
装置では、入力パルスの立上り又は立下りをなす同方向
のエッヂ時間を計測してデータパルスの周期とすること
を特徴とする。入力パルスにおける同方向のエッヂ時間
を計測すれば、CRによる遅れ時間tHはほぼ等しいた
め(図1)CR遅れ時間を考慮せずにシリアルデータ通
信が可能であり、データ最下位のビット(LSB)も小
さくできるからデータ周期Tを小さくすることができ、
高速で通信を行うことができる。例えば、ノイズ判定は
50%デューティ比を利用し、α<│TH−TL│の時
ノイズと判定する(図1)。ここで、αはデータパルス
の立上りと立下りのCR遅れ時間の差 △t = │tH − tL│ とその他の通信誤差dにより、次式で求められる。 α = △t + d さらに、データ周期Tの最大、最小をガードすることに
より単一ノイズに対してはデータを大きく誤判定するこ
とがなく容易にノイズ判定が行なわれる。
【0006】
【実施例】図2にシリアルデータ通信を行う回路構成を
示す。送信側ECUにおける中央処理装置(CPU)1
のアウトプットコンペア出力を用いて後述の図3に示す
出力処理によりデータを出力し、バッファ2を介して送
信側ECUおよび受信側ECU間を結ぶ外部通信線3に
よりデータは送られる。受信側ECUでは、受信データ
を抵抗R1とバッファ4を介して受信側中央処理装置
(CPU)5のインプットキャプチャに入力され、後述
の図4に示す入力処理によりデータを取り込む。抵抗R
1の前段には抵抗R2を介して電源に接続され、抵抗R1
の後段にはコンデンサCを介してグランドに接続されて
いる。
【0007】図1に図2の外部通信線3を伝送されるシ
リアルデータ通信におけるデータパルスの波形を示す。
送信データ値によりデータパルスの周期Tを変化させる
周波数変調方式により通信を行う。さらに、データパル
ス波形のLoとHiの時間を等しくした50%デューテ
ィ比により出力データパルス波形を構成する。出力デー
タパルスはA点の出力パルスとして図1に示す。
【0008】図1で示すようにA点の出力パルスに対し
B点入力パルスは、抵抗R1,R2,コンデンサCの影響
により立上り遅れ時間tHと立下り遅れ時間tLが発生
する。この遅れ時間はコンデンサCを大きくすることに
より、又抵抗R1を大きくすることによりtHtLとも
増加し、抵抗R2を大きくすることによりtHが増加す
る。このようにtHtLは異なる遅れ時間となる。この
1,R2,Cともに回路の保護として必要でありその大
きさも適当な値が設定される。また、抵抗、コンデンサ
とも物のバラツキや温度特性があるため遅れ時間tHt
Lは常に一定とはならない。そのため、入力パルスのL
o時間又はHi時間によりデータを構成する従来の通信
方法では遅れ時間tHとtLがデータの誤差となる。そ
の誤差の対策としてデータ時間を長くし1LSBをその
誤差より十分大きく取る方式が考えられるが、前述の如
く通信速度が遅くなってしまい高速で精度の必要な制御
には対応出来ない。そのため、本発明では、CR遅れの
有る回路構成で高速で精度よくシリアルデータ通信可能
な方式として、B点入力パルスの立上り(または立下
り)間の同一エッヂ時間を計測する周波数変調方式を行
う。同一エッヂ時間ではCRによる遅れ時間tH(又は
tL)はそれぞれ等しいためCR遅れ時間はデータ精度
に影響しない。そのため、通信速度を遅らす必要がなく
高速通信が可能である。
【0009】さらに、この方式のノイズ判定をA点出力
パルスのデューティ比を50%とすることにより行う。
受信側CPU5でデータ周期Tに対してその入力パルス
のHi時間THとLo時間TLの差の絶対値つまり遅れ
時間△tがα以下であることを確認する。ここで、αは
前述の如くCRによる遅れ時間△tとクロック誤差、C
PU取り込み誤差などの通信誤差dとの和により算出さ
れる。
【0010】図3に送信側ECUの出力処理を示す。コ
ンペア割込みが入ると、まずS1で現状の出力レベルを
確認し周期Tを出し終わった時点Aの場合S2へ、出力
途中NOではS6へ分岐する。時点Aの場合S2で出力
データ[DAT]に最小周期[TOFFS]を加え周期
[T]を算出する。S3でデューティ比50%時間とし
てHi時間を算出する。次に、デューティ比50%にす
るように出力レベルをS4でLoをセットし、S5でそ
の出力時刻を前回のレベル変化時刻[ZDAT(i−
1)]に[TH]を加えコンペアレジスタにセットし割
込み処理を終了する。S4からS5の処理により時点B
のタイミングでレベルがLoに切り替わりコンペア割込
が発生する。コンペア割込では次のレベルHiを周期T
で出力するように、S6で次のレベルHi出力時刻[Z
DAT]を前回の[ZDAT]に周期Tを加え算出し、
S7,S8にて出力レベルHiと出力時刻をセットす
る。以上の割込み処理によりシリアルデータが出力され
る。
【0011】次に、図4に示した受信側ECUの入力処
理について説明する。図4の入力信号波形の時点Cのエ
ッヂ切り替わり時刻をメモリに記憶する。そして時点D
のエッヂで割込みを発生させフロチャートの入力処理を
行う。まずS10にてレベルH時間[TH]を算出す
る。[TH]は時点Cのエッヂ時刻から時点D’の割込
みにてすでに記憶してある前回の同エッヂ時刻を引いて
算出する。次にレベルLo時間[TL]を今回のエッヂ
時刻からレベルがLoになった時点Cのエッヂ時刻を引
くことにより算出する。S11では周期[T]をS10
で算出した[TH]と[TL]を加え算出する。次にS
12〜S16では、入力波形がノイズではないか、正常
な波形が入力されたかを確認する。第1のチェックとし
てS12にてデューティ比が50%であるか確認する。
つまり、S12ではS10で求めた[TH]と[TL]
の差の絶対値が[α]以下であるか確認する。[α]は
受信側ECUにおける入力回路のCRによる立上り遅れ
時間[tH]と立下り遅れ時間[tL]の差[△t=│
tH−tL│]と通信誤差[d]との和により[α=△
t+d]とした求める。第2のチェックとして、S13
にて周期[T]がその最小値[Tmin]、最大値
[Tmax]を超えていないかチェックする。この2点の
チェックにて異常信号は取りのぞかれ、S16にて異常
時の処理が行われる。正常と判断された場合は、S14
にて入力データ[DAT]として取り込まれる。[DA
T]は、S14において周期[T]から送信側でデータ
に加えられた最小値周期[TOFFS]を引くことによ
りもとの形にもどしストアされる。最後に次回の入力デ
ータのためS15にて今回のエッヂ時刻をメモリに記憶
し処理を終了する。
【0012】また、デューティ比50%はHi時間TH
とLo時間TLのパルス間隔が他のデューティ比より長
くなるので一般的なノイズ間隔より長くできノイズ判定
が確実となる。さらに、デューティ比50%は出力処理
で周期Tのデータを1/2つまりシフトするだけでHi
時間THを算出できるためメモリの低減、処理時間の低
減が行なえる、などの優れた効果がある。以上はECU
間で外部通信線によるシリアル通信の実施例であるが、
ECU内部のCPU間シリアル通信においても同様にし
て本発明を行うことが可能である。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明の車両内シリ
アルデータ通信方式は、シリアルデータ通信方式の回路
構成で受信側ECUにおける入力パルス波形が、送信側
ECUにおける出力パルスに対してエッヂにより遅れ時
間が違う場合は周期Tをデータとする周波数変調を行う
ことにより高速で精度のよい通信が可能となる。さら
に、一定のデューティ比と周期Tをチェックすることに
より車両内で多発するノイズによる誤判定を確実にふせ
ぐことが可能である。たとえば、図5に示すノイズの場
合ノイズ1とノイズ2がデューティ比のチェックにより
異常と判断され、ノイズ3の場合は周期Tのチェックに
より異常と判断される。
【図面の簡単な説明】
【図1】シリアルデータ通信におけるデータパルスを示
す説明図である。
【図2】シリアルデータ通信を行う回路構成を示す回路
図である
【図3】送信側電子制御装置の出力処理を示すフロチャ
ートである。
【図4】受信側電子制御装置の入力処理を示すフロチャ
ートである。
【図5】本発明の効果を示した説明図である。
【図6】本発明を使用しない従来のデューティ比による
通信方式のデータパルスを示す説明図である。
【符号の説明】 1...中央処理装置、 2...バッファ、
3...外部通信線、 4...バッファ、5...中
央処理装置、 C...コンデンサ、 R
...抵抗、 T...周期、 tH...立上り
遅れ時間、 tL...立下り遅れ時間、 TH...
Hi時間、TL...Lo時間。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側電子制御装置と受信側電子制御装
    置の間を外部通信線で結ぶとともに、受信側電子制御装
    置における中央処理装置の入力側に抵抗とコンデンサの
    積分回路を接続している車両内シリアルデータ通信方式
    において、 送信側電子制御装置では、パルスの周期をデータにより
    変化させる周波数変調でデータパルスを送信し、さらに
    データパルスのデューティ比を一定とするとともに、 受信側電子制御装置では、入力パルスの立上り又は立下
    りをなす同方向のエッヂ時間を計測してデータパルスの
    周期とすることを特徴とする車両内シリアルデータ通信
    方式。
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