JPH0614032A - 多重伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＣＫテーブルの更新論理の変更を可能に
し、信頼性の高いＡＣＫ管理を実現する。 【構成】 共通の多重バスを介して相互に接続された複
数のノード１１〜１５を備え、該ノードのいずれか１つ
の送信ノードからフレーム毎に送信されたデータを、受
信ノードが正常に受信すると、各ノードは多重バスにＡ
ＣＫ信号を返送し、ノードのうち少なくとも１つのノー
ドは、返送されるＡＣＫ信号により、多重バスに接続さ
れている全てのノードをＡＣＫテーブルに登録し、ＡＣ
Ｋ管理を行う多重伝送システムにおいて、エアコンユニ
ット多重ノード１２によるフレームの再送信中に、ドア
ＦＲ多重ノード１５が割り込んでフレームを送信した場
合、エアコンユニット多重ノードは、割り込んだフレー
ムに対するＡＣＫ信号を自局のＡＣＫテーブルの更新論
理の対象とせずにＡＣＫ管理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるCSMA/CD(Carr
ier Sense Multiple Access/Collision Detection)伝送
方式を用いた多重伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の多重伝送システムには、
例えば図５に示すように、自動車用の多重伝送に用いる
非破壊調停型CSMA/CD アクセス方式がある。このシステ
ムにおいては、メータ多重ノード１１、車内の空調を制
御するエアコンユニット多重ノード１２、エアコンの操
作スイッチを制御するエアコンスイッチ多重ノード１
３、ドアＦＬ（フロントレフト）多重ノード１４、ドア
ＦＲ（フロントライト）多重ノード１５等の複数の多重
ノードを、ペア電線等からなる共通の多重伝送路（多重
バス）１６を介して接続し、ネットワークを構成してい
る。

【０００３】各多重ノードは、それぞれ通信用のコンピ
ュータを装備しており、このコンピュータは、互いに独
立で動作するものである。各コンピュータは、データフ
レーム毎に車両運転情報の信号を、それぞれ任意のタイ
ミングで、かつシリアルで多重バスに多重伝送してい
る。このため、多重バス上ではメッセージの競合が発生
する場合があり、これを解決するために、従来のシステ
ムではメッセージに優先順位を設けている。各コンピュ
ータは、この優先順位に基づく伝送手順によって、メッ
セージを破壊することなく優先制御を行う。すなわち、
各コンピュータは、この優先制御に応じて優先順位の低
いメッセージの送信を自動的に中断し、優先順位の高い
メッセージのみの送信を続行させる。

【０００４】なお、各多重ノード１１〜１５は、データ
の受信が正常に終了した場合、各ノードに割り当てられ
た固有のアドレス１〜５に応じたフレームの格納場所に
ＡＣＫ信号を返送するようになっている。実施例では、
各ノードは、固有のアドレス１〜５に割り当てられ、例
えばメータ多重ノード１１はＡＣＫ１で、エアコンユニ
ット多重ノード１２はＡＣＫ２で、エアコンスイッチ多
重ノード１３はＡＣＫ３で、ドアＦＬ多重ノード１４は
ＡＣＫ４で、ドアＦＲ多重ノード１５はＡＣＫ５で、そ
れぞれＡＣＫ信号を返送するようになっている。

【０００５】このような多重伝送システムには、例えば
USP-4951281 に示すシステム構成のものがある。この多
重伝送システムでは、各多重ノードは、ＡＣＫテーブル
を備え、返送されたＡＣＫ信号により、多重バスに接続
している全ノードをこのＡＣＫテーブルに登録する。そ
して、各多重ノードは、返送されたＡＣＫ信号の数が増
えた場合には、そのＡＣＫ信号に該当する多重ノードを
新たに追加し、また所定回数データを再送してもＡＣＫ
信号を返送しない多重ノードがある場合には、このノー
ドの登録を削除するというＡＣＫ管理機能によって、Ａ
ＣＫ管理を行っていた。

【０００６】この多重伝送システムでは、あるノードが
再送信を行っている途中で、他のノードが割り込んでフ
レームを送信した場合、割り込んだフレームに対して、
再送信の対象となっているノードからＡＣＫ信号が返送
された場合に問題が起こる。このＡＣＫ信号は、正常な
ＡＣＫ信号の返送だけでなく、ノイズによってＡＣＫ信
号が返送されたのと同じ様な状態が生じる場合もある。
例えば、上記自動車用多重伝送システムの場合、送信ノ
ードとＡＣＫ返送ノードとの関係は以下の表１に示すよ
うになる。

【０００７】

【表１】

【０００８】ここで、○印はＡＣＫ信号の返送があった
ことを示し、×印はＡＣＫ信号の返送がなかったことを
示す。メータ多重ノード１１の送信に対しては、５つの
多重ノード１１〜１５がＡＣＫ信号を返送する。このた
め、その全てのノード１１〜１５がＡＣＫテーブルに登
録されることになる。次に、エアコンユニット多重ノー
ド１２の送信に対しては、ドアＦＬ多重ノード１４がＡ
ＣＫ信号を返送しなかった。このため、エアコンユニッ
ト多重ノード１２は、１回目の再送信を行うが、再送信
が終了する前にエアコンユニット多重ノード１２からの
フレームよりも優先度の高いドアＦＲ多重ノード１５か
らのフレームが割り込む。この割り込みフレームに対し
ては、ドアＦＬ多重ノード１４がＡＣＫ信号を返送した
場合、全てのノードでは、ＡＣＫテーブルに登録するこ
とになる。このため、エアコンユニットは、再送信を止
める。再送信を止めると、エアコンユニットからのデー
タを受信できないノードが存在することになる。また、
ネットワーク上の異常ノードも検知できない。

【０００９】つまり、この場合には、異常ノード（ドア
ＦＬ多重ノード１４）を検出していないノードは、必ず
再送信を行うことになる。このため、この例では、メッ
セージの衝突する確率が高くなり、伝送量つまりトラフ
ィック量を増大させ、メッセージが伝わるまでに時間が
かかってしまうという問題点があった。また、自動車の
エンジンコントロール、サスペンションコントロールユ
ニット等が、お互いに通信しあって自動車の走行を制御
している場合に、このような状態が起こると、あるノー
ドは異常を検知して縮退制御に移り、他のノードは正常
時と同じ制御を行うことが考えられ、自動車の性能が著
しく低下するという問題点もあった。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、信頼性の高いＡＣＫ管理を実現できる多重伝送方式
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、共通の伝送路を介して相互に接続され
た複数のノードを備え、前記ノードのいずれか１つの送
信ノードからフレーム毎に送信されたデータを、受信ノ
ードが正常に受信すると、各ノードは前記伝送路に受信
確認信号を返送し、前記ノードのうち少なくとも１つの
ノードは、前記返送される受信確認信号により、前記伝
送路に接続されている全てのノードを登録手段に登録
し、受信確認の管理を行う多重伝送システムにおいて、
前記１つのノードは前記送信ノードによるフレームの再
送信中に、他のノードが割り込んでフレームを送信した
場合に、前記登録手段の更新論理を変更する多重伝送シ
ステムが提供される。

【００１２】

【作用】あるノードによるフレームの再送信に対するＡ
ＣＫ信号の返送の際に行うＡＣＫ管理に制限を加え、他
のノードが割り込んでフレームを送信した場合、再生中
のノードは、登録手段であるＡＣＫテーブルの更新論理
を変更する。従って、異常ノードの検出が確実になり、
メッセージの衝突する確率が低下し、トラフィック量を
減少させることができる。

【００１３】また、ある送信ノードによるフレームの再
送信中に、他のノードがフレームを送信した場合に、少
なくともある送信ノードは、フレームに応じたＡＣＫテ
ーブルへのノードの追加登録を、実効しないようにＡＣ
Ｋ管理を行う。従って、ノイズに関しての悪影響で、Ａ
ＣＫ信号が返送されたごとくフレームの内容に誤りが生
じても確実にＡＣＫ管理を行うことができる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図１乃至図４の図面に基づ
き説明する。本発明に係る非破壊調停型CSMA/CD アクセ
ス方式を用いた自動車用多重伝送システムのシステム構
成は、図５に示した従来構成と同じであり、フレームの
送信時だけでなく、フレームの受信時にもＡＣＫ管理を
行うようにしたものである。この場合のＡＣＫ管理を行
うＡＣＫテーブルは、送信時のＡＣＫテーブルと共通と
することにより、製作コスト等の面で経済的な実現を図
っている。また、各多重ノードには、ネットワークに接
続可能な最大ノード数にあたる数のＡＣＫテーブル更新
用のカウンタが設けられており、このため各多重ノード
は、より早くノード異常を検知できる。

【００１５】また、このネットワークで伝送されるデー
タフレームのメッセージフォーマットは、図１に示すよ
うに、多重伝送システムで通常授受されるメッセージフ
ォーマットからなっている。すなわち、このデータフレ
ームは、メッセージの始まりを示すSOM(Start Of Messa
ge) 、複数の多重ノードが同時に多重バスにデータを送
出した時に、その優先順位を決定するプライオリティ(P
RI) 、後に続く各データ(DATA)の内容を示すメッセージ
ID、データ長を示すデータが含まれるコントロールデー
タ領域(CONT)、CONTで示される長さ（可変長）のデータ
領域(DATA1〜DATA4)、CRC 等のエラーチェックコード、
データの終了を示すEOD(End Of Data)、全ての多重ノー
ドからビット対応でＡＣＫ信号を返送させるためのＡＣ
Ｋ信号領域及びメッセージの終了を示すEOM(End Of Mes
sage) という構成になっている。

【００１６】次に、上記システムでのＡＣＫ管理機能に
よるＡＣＫテーブルの更新状態を図２に基づき説明す
る。なお、上記システムのＡＣＫ管理において、第１実
施例では、送信多重ノードであるエアコンユニット多重
ノード１２は、フレームの再送信中に、割り込んだドア
ＦＬ多重ノード１４のフレームに対して各多重ノードか
ら返送されるＡＣＫ信号が増加しても（表１参照）、Ａ
ＣＫテーブルの更新の対象とせず無視するように更新論
理を変更した。また、再送信の回数は、３回とする。

【００１７】図５において、メータ多重ノード１１は、
フレームを多重バス１６を介して送信するフレーム送信
を行う。このフレーム送信に対して、５つの多重ノード
１１〜１５がＡＣＫ信号の返送を行うため（表１中の
(1) 参照）、その返送を行う全ての多重ノードが、多重
バス１６に接続されている各多重ノードのＡＣＫテーブ
ルに登録されることになる（図２(a) 参照）。次に、エ
アコンユニット多重ノード１２のフレーム送信に対し
て、ドアＦＬ多重ノード１４がＡＣＫ信号を返送しなか
った場合（表１中の(2) 参照）、このエアコンユニット
多重ノード１２は、フレームの再送信を行う。

【００１８】ここで、この再送信が終了する前に、エア
コンユニット多重ノード１２のフレームよりも優先度の
高いドアＦＲ多重ノード１５のフレームが割り込み、そ
のフレームに対してはドアＦＬ多重ノード１４がＡＣＫ
信号を返送したとする（表１中の(4) 参照）。この場
合、エアコンユニット多重ノード１２を除く各多重ノー
ドは、そのＡＣＫ信号をＡＣＫ管理の対象として、自局
のＡＣＫテーブルに登録する。しかし、エアコンユニッ
ト多重ノード１２は、再送信中に割り込んだフレームに
対して、ＡＣＫ信号が増加しても無視するため、ドアＦ
Ｌ多重ノード１４によるＡＣＫ信号の返送に対しては、
ＡＣＫテーブルの更新の対象としない。すなわち、表１
中の(2),(3),(5),(6) のエアコンユニット多重ノード１
２によるフレーム送信では、ドアＦＬ多重ノード１４が
４回連続でＡＣＫ信号を返送しなかったので、図２(b)
に示すように、表１中の(6) の再送信終了時点で、エア
コンユニット多重ノード１２のＡＣＫテーブルは、更新
されることになる。

【００１９】従って、本実施例では、送信多重ノード
は、フレームの再送信中に、他の多重ノードが割り込ん
でフレームを送信しても、これに対して各多重ノードか
ら返送されるＡＣＫ信号を、ＡＣＫテーブルの更新の対
象としないので、再送信が終了すると、送信多重ノード
は、４回連続でＡＣＫ信号が返送されなかったことを検
知でき、ＡＣＫテーブルの更新を確実に行うことができ
る。この結果、異常ノードの検出が確実になり、メッセ
ージの衝突する確率が低下し、トラフィック量を減少さ
せることができる。また、例えば自動車特有のノイズに
関しての悪影響で、ＡＣＫ信号が返送されたごとくフレ
ームの内容に誤りが生じても確実にＡＣＫ管理を行うこ
とができる。

【００２０】ところで、上述した第１の実施例では、各
多重ノード毎にＡＣＫテーブル更新用のカウンタが、そ
のネットワークに接続されているノード数分必要となる
ため、ゲート数が大きくなることがある。そこで、本発
明のより好ましい例としては、図３に示すように、各多
重ノードの通信ＩＣ２２内にノード管理用のＡＣＫテー
ブル２０と、再送制御用のＡＣＫテーブル２１とを設け
るものがある。この実施例では、多重バスから取り込ん
だＡＣＫ信号に対するこれらＡＣＫテーブル２０，２１
の登録更新を通信ＩＣ２２の制御によって行い、別々に
ＡＣＫ管理を行うようにする。なお、ＡＣＫ管理は、Ｃ
ＰＵ内部で行うようにすることも可能である。

【００２１】すなわち、ノード管理用のＡＣＫテーブル
２０に対して、通信ＩＣ２２は、フレームの受信毎に、
このフレーム内のＡＣＫとＡＣＫテーブル２０内に登録
されているＡＣＫとを比較して、ＡＣＫ管理を行ってい
る。ここで、例えばノード管理用のＡＣＫテーブル２０
において、通信ＩＣ２２が有する１のカウンタが、ある
ノードＡのＡＣＫ無しをカウント中に他のノードＢのＡ
ＣＫが無しの状態になった場合、このカウンタを、ノー
ドＡのＡＣＫ無しのカウント終了後に、ノードＢのカウ
ントを開始する構成にする。これにより、通信ＩＣ２２
は、ノード管理用としてはカウンタを１つ備えれば良い
ことになり、ゲート数を削減することができる。

【００２２】また、送信多重ノードでは、通信ＩＣ２２
が送信開始時に再送制御用のＡＣＫテーブル２１に、ノ
ード管理用のＡＣＫテーブル２０に登録されているＡＣ
Ｋをロードさせる。そして、通信ＩＣ２２は、再送制御
用のＡＣＫテーブル２１に登録されたＡＣＫをベースと
して、ネットワークに接続されている全ノードから最低
１回のＡＣＫ信号の返送があるまで、再送信の回数をカ
ウンタによってカウントし、所定回数（例えば３回）再
送信を行う。これにより、通信ＩＣ２２は、再送制御用
としてはカウンタを１つ備えれば良いことになり、ゲー
ト数を削減することができる。

【００２３】次に、上記システムでのＡＣＫ管理機能に
よるＡＣＫテーブルの更新状態を図４の第２実施例に基
づき説明する。なお、上記実施例では、表２の例のよう
に、エアコンユニット多重ノード１２がフレームを送信
中に所定ノード（エアコンスイッチ多重ノード１３）か
らＡＣＫ信号が返送されない場合、この返送されないＡ
ＣＫ信号が、割り込んだドアＦＲ多重ノード１５のフレ
ームも含めて所定回数連続して返送されない時には、Ａ
ＣＫテーブル２０を更新するようにしたものである。ま
た、この実施例では、再送信の回数は、３回とする。

【００２４】

【表２】

【００２５】図５において、メータ多重ノード１１は、
フレームを多重バス１６を介して送信するフレーム送信
を行う。このフレーム送信に対して、５つの多重ノード
１１〜１５がＡＣＫ信号の返送を行うため（表２中の
(1) 参照）、その返送を行う全ての多重ノードが各多重
ノードのノード管理用のＡＣＫテーブル２０に登録され
ることになる（図４(a) 参照）。次に、エアコンユニッ
ト多重ノード１２のフレーム送信に対して、エアコンス
イッチ多重ノード１３がＡＣＫ信号を返送しなかった場
合（表２中の(2) 参照）、このエアコンユニット多重ノ
ード１２は、フレームの再送信を行おうとする。

【００２６】ここで、この再送信の前に、エアコンユニ
ット多重ノード１２からのフレームよりも優先度の高い
ドアＦＲ多重ノード１５のフレームが割り込み、そのフ
レームに対してもエアコンスイッチ多重ノード１３がＡ
ＣＫ信号を返送しない場合（表２中の(3) 参照）、ドア
ＦＲ多重ノード１５はフレームの再送信を行う。このド
アＦＲ多重ノード１５は、表２中の(3) の時点で、自局
のノード管理用のＡＣＫテーブル２０を更新していない
ので、図４(a) に示したＡＣＫテーブル２０に登録され
ている内容を、自局の再送制御用のＡＣＫテーブル２１
にロードする。そして、ドアＦＲ多重ノード１５は、表
２中の(4) 〜(6) まで３回再送信を続ける。

【００２７】エアコンスイッチ多重ノード１３を除く全
ての多重ノード１１，１２，１４，１５では、表２中の
(5) の再送信が終了した時点で、４回連続してエアコン
スイッチ多重ノード１３からＡＣＫ信号が返送されなか
ったと判断する。そして多重ノード１１，１２，１４，
１５は、エアコンスイッチ多重ノード１３に異常がある
ことを確認して、図４(b) に示すように、エアコンスイ
ッチ多重ノード１３を削除するように、自局のノード管
理用のＡＣＫテーブル２０を更新する。しかし、エアコ
ンユニット多重ノード１２は、カウンタが再送信の回数
をカウントしないため、再送信を表２中の(7) 〜(9) ま
で３回確保することができる。

【００２８】従って、本実施例では、フレームの再送信
中でもＡＣＫ信号の返送がない場合には、その時点でＡ
ＣＫテーブルを更新できるようにしたので、各多重ノー
ドは、異常が発生した多重ノードを第１実施例の場合に
比べ、より早く検知することができ、これにより、シス
テムの信頼性を向上させることができる。また、各多重
ノードに必要となるカウンタは、ノード管理用と再送制
御用の２つでよいので、ゲート数を削減することが可能
となる。

【００２９】また、本発明は、例えば回路規模をより小
さくするために、ノード管理用と再送制御用のＡＣＫテ
ーブルを共通にすることも可能であり、この場合には送
信開始時にカウンタをリセットすることが必要になる。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明では、共
通の伝送路を介して相互に接続された複数のノードを備
え、前記ノードのいずれか１つの送信ノードからフレー
ム毎に送信されたデータを、受信ノードが正常に受信す
ると、各ノードは前記伝送路に受信確認信号を返送し、
前記ノードのうち少なくとも１つのノードは、前記返送
される受信確認信号により、前記伝送路に接続されてい
る全てのノードを登録手段に登録し、受信確認の管理を
行う多重伝送システムにおいて、前記１つのノードは前
記送信ノードによるフレームの再送信中に、他のノード
が割り込んでフレームを送信した場合に、前記登録手段
の更新論理を変更するので、異常ノードの検出が確実に
なり、信頼性の高いＡＣＫ管理を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータフレームのメッセージフォ
ーマットの一例を示す図である。

【図２】本発明に係る多重伝送システムでのＡＣＫテー
ブルの更新状態の第１実施例を示す図である。

【図３】本発明に係る多重ノードに２つのＡＣＫテーブ
ルを設けた場合の構成例を示す図である。

【図４】本発明に係る多重伝送システムでのＡＣＫテー
ブルの更新状態の第２実施例を示す図である。

【図５】非破壊調停型CSMA/CD アクセス方式を用いた自
動車用多重伝送システムのシステム構成図である。

【符号の説明】

１１ メータ多重ノード １２ エアコンユニット多重ノード １３ エアコンスイッチ多重ノード １４ ドアＦＬ多重ノード １５ ドアＦＲ多重ノード １６ 多重バス ２０ ノード管理用ＡＣＫテーブル ２１ 再送制御用ＡＣＫテーブル ２２ 通信ＩＣ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 裕昭 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 信時 宜和 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 寺山 孝二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の伝送路を介して相互に接続された
   複数のノードを備え、前記ノードのいずれか１つの送信
   ノードからフレーム毎に送信されたデータを、受信ノー
   ドが正常に受信すると、各ノードは前記伝送路に受信確
   認信号を返送し、前記ノードのうち少なくとも１つのノ
   ードは、前記返送される受信確認信号により、前記伝送
   路に接続されている全てのノードを登録手段に登録し、
   受信確認の管理を行う多重伝送システムにおいて、前記
   １つのノードは前記送信ノードによるフレームの再送信
   中に、他のノードが割り込んでフレームを送信した場合
   に、前記登録手段の更新論理を変更することを特徴とす
   る多重伝送システム。
2. 【請求項２】 前記１つのノードは、送信ノードがフレ
   ームの再送信中に、前記他のノードがフレームを送信し
   た場合、受信フレームに応じた前記登録手段へのノード
   の追加登録を、実効しないことを特徴とする請求項１記
   載の多重伝送システム。
3. 【請求項３】 共通の伝送路を介して相互に接続された
   複数のノードを備え、前記ノードのいずれか１つの送信
   ノードからフレーム毎に送信されたデータを、受信ノー
   ドが正常に受信すると、各ノードは前記伝送路に受信確
   認信号を返送し、前記ノードのうち少なくとも１つのノ
   ードで受信確認の管理を行う多重伝送システムにおい
   て、前記１つのノードは、全てのノードを管理する第１
   のノード登録手段と、データ受信が正常に行われない場
   合に、前記受信ノードへの前記データの再送を制御する
   第２のノード登録手段とを有し、該第１及び第２のノー
   ド登録手段を用いて受信確認の管理を行うことを特徴と
   する多重伝送システム。
4. 【請求項４】 前記１つのノードは送信開始時に、第１
   のノード登録手段に登録されている内容を、第２のノー
   ド登録手段にロードし、データの再送制御を行うことを
   特徴とする請求項３記載の多重伝送システム。
5. 【請求項５】 前記送信ノードが前記１つのノードであ
   ることを特徴とする請求項１，２，３又は４の多重伝送
   システム。