JPH06296294A

JPH06296294A - 通信制御装置

Info

Publication number: JPH06296294A
Application number: JP8221293A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Iwase; 一夫岩瀬; Shinji Oyabu; 真二大薮
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ＥＣＵのシリアル通信機能の専用端子のみで
通信速度の違う信号を識別し、マスターステーションと
選択されたＥＣＵ間で誤認識することなく円滑に通信を
開始できること。【構成】複数のＥＣＵのシリアル通信機能の受信端子
RXD からなる専用ポートとの間をハードウエア的に１本
のシリアル通信線１１で接続し、前記複数のＥＣＵと交
信を行なうマスターステーション１０において、複数の
制御用のＥＣＵの特定のＥＣＵとマスターステーション
１０との通信を開始する際、バスアイドル状態より、通
信開始直後に受信データのスタートビットの立ち下りを
認識後、通信速度が一致していないために、フレーミン
グエラー信号のストップビットを認識できないことによ
り発生するフレーミングエラーを利用して、フレーミン
グエラーの信号形態が正常となったとき通信開始を認識
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種車輌に用いられる
車輌用故障診断システム等の通信制御装置に関するもの
で、例えば、ダイアグテスタとして機能するマスタース
テーションと複数の電子制御ユニット（以下、単に『Ｅ
ＣＵ』という）からなる車輌用故障診断システムにおい
て、選択されたＥＣＵとマスターステーションとの間で
シリアル通信を行なう通信制御装置に使用されるもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年の車輌用故障診断システム等の通信
制御装置としての車載用コンピュータシステムは、１車
輌に対して複数個のＥＣＵが使用されるようになってき
ており、１台のマスターステーションの監視のもとに、
それぞれのＥＣＵが単独で各種装置の制御を行なってい
る。

【０００３】各々のＥＣＵの内部データは、外部のマス
ターステーションにシリアル通信して、そこで故障診断
（オフボード診断）等を行なっているが、ＥＣＵの複雑
化に伴い、複数のＥＣＵとその故障診断を行なうマスタ
ーステーションとの間の通信制御装置は近年ますます重
要になってきている。

【０００４】この種の通信制御装置の全体構成の一例と
して、図５を用いて説明する。

【０００５】図５は従来の通信制御装置の全体ブロック
構成図である。

【０００６】図５において、ダイアグテスタとして機能
するマスターステーション１０からのシリアル通信線１
１は、複数のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・
ＥＣＵ[n] ｎ０に並列接続されている。各々のＥＣＵ
[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０で
は、レシーバー・ドライバー２１，３１，・・・ｎ１の
入出力端子に接続されている。レシーバー・ドライバー
２１，３１，・・・ｎ１は、入力する信号のレベル変換
を行なうものであり、公知の回路であるため、その詳細
な説明を省略する。入力信号のレベル変換を行なったレ
シーバー・ドライバー２１，３１，・・・ｎ１からのシ
リアル受信信号は、各々のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2]
３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０が内蔵するマイクロプロセ
ッサ（以下、単に『ＭＰＵ』という）ＭＰＵ[1] ２２，
ＭＰＵ[2] ３２，・・・，ＭＰＵ[n]ｎ２のシリアル通
信機能専用の受信端子RXD1，RXD2，・・・，RXDnに入力
される。また、受信端子RXD1，RXD2，・・・，RXDnの信
号は、各々のＭＰＵ[1] ２２，ＭＰＵ[2] ３２，・・
・，ＭＰＵ[n] ｎ２の入力ポートＰ1 ，Ｐ2 ，・・・，
Ｐn にも入力される。そして、送信信号はＭＰＵ[1] ２
２，ＭＰＵ[2] ３２，・・・，ＭＰＵ[n] ｎ２の送信端
子TXD1，TXD2，・・・，TXDnからレシーバー・ドライバ
ー２１，３１，・・・ｎ１に出力される。なお、本実施
例で使用したＭＰＵ[1] ２２，ＭＰＵ[2] ３２，・・
・，ＭＰＵ[n] ｎ２は、シリアル通信機能内蔵型のマイ
クロコンピュータであって、例えば、モトローラ社の６
８ＨＣ１１Ａ８が該当する。

【０００７】次に、このように構成されたシリアル通信
制御装置の動作について説明する。図６は国際規格のプ
ロトコルに従ったシリアル通信制御動作のタイミングチ
ャートである。

【０００８】マスターステーション１０はシリアル通信
線１１に接続されている複数のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ
[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０のうちの一つを選択す
るために、最初に通信速度５BPS の初期化信号を送信す
る。例えば、このとき送信する初期化信号のコード＄３
３とし、ＥＣＵ[1] ２０のコードに該当する。すると、
初期化信号に対応したＥＣＵ[1] ２０からは通信速度１
０．４KBPSの周期化信号を返送してくる。この動作は国
際規格であるＩＳＯ−９１４１−２のプロトコルに従っ
た動作内容である。

【０００９】マスターステーション１０は、ＥＣＵ[1]
２０からの初期化信号を入力後、ＥＣＵ[1] ２０と通信
可能と判断してから必要な情報（故障診断情報，各種セ
ンサ情報等）を得るためにメッセージを送信する。ＥＣ
Ｕ[1] ２０はメッセージを受信すると、それに応じたレ
スポンスをマスターステーション１０に送信する。この
ような繰り返しによりシリアル通信が行なわれる。

【００１０】この種の複数のＥＣＵをマスターステーシ
ョンで監視する通信制御装置については、特開平３−１
２４１４１号公報に掲載されており公知である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、具現化された
通信制御装置において、各々のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ
[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０の通信速度は、その制
御の仕様上、ＥＣＵ[1]２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・
ＥＣＵ[n] ｎ０ごとに独立にならざるを得ず、複数のＥ
ＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０
を１個のシリアル通信線１１でマスターステーション１
０と接続して、故障診断を同時に行なうことは困難であ
る。そこで、図５に示す従来技術ではＭＰＵ[1] ２２，
ＭＰＵ[2]３２，・・・，ＭＰＵ[n] ｎ２としての各シ
リアル通信機能に加えて、一般の入力ポートＰ1 ，Ｐ2
，・・・，Ｐn にシリアル信号を印加して、通信速度
の異なる初期化信号を検出している。結果的に、制御装
置に使用する入力ポートＰ1 ，Ｐ2 ，・・・，Ｐn をシ
リアル信号に使用してしまい、目的の制御装置の制御に
は利用できなくなり、コストパーフォーマンスの面で不
利であった。

【００１２】そこで、本発明は、ＥＣＵのシリアル通信
機能の専用端子のみで通信速度の違う信号を識別し、マ
スターステーションと選択されたＥＣＵ間で誤認識する
ことなく円滑に通信を開始できる通信制御装置の提供を
課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる通信制御
装置は、複数の制御用のＥＣＵと、それら複数のＥＣＵ
の専用ポートとシリアル通信線で接続されたマスタース
テーションとの間の交信において、前記マスターステー
ションと前記ＥＣＵとの通信開始は、初期化信号のスタ
ートビット認識後、フレーミングエラー信号を利用して
通信開始を認識するものである。

【００１４】

【作用】本発明においては、マスターステーション側か
らシリアル通信線に接続されている複数のＥＣＵのうち
の一つを選択するために、最初にそのＥＣＵを特定する
通信速度（例えば、５BPS ）の初期化信号を送信する。
該当するＥＣＵは、初期化信号のスタートビット認識し
た後、通信速度が一致していないために、ストップビッ
トを認識できないことにより発生するフレーミングエラ
ーを利用し、フレーミングエラーの発生中は通信（例え
ば、１０．４KBPS）開始に入らず、フレーミングエラー
がなくなったときには、通信速度が一致していることを
意味することから、それをもって通信開始に入る。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例の通信制御装置の全
体ブロック構成図である。

【００１６】図１において、マスターステーション１０
からのシリアル通信線１１は、各々のＥＣＵ[1] ２０，
ＥＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０に並列接続され
おり、これらのＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・
・ＥＣＵ[n] ｎ０では、レシーバー・ドライバー２１，
３１，・・・ｎ１の入出力端子に接続されている。到来
するシリアル信号のレベル変換を行なうレシーバー・ド
ライバー２１，３１，・・・ｎ１からのシリアル信号
は、各々のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・Ｅ
ＣＵ[n] ｎ０が内蔵するＭＰＵ[1] ２２，ＭＰＵ[2] ３
２，・・・，ＭＰＵ[n] ｎ２の受信端子RXD1，RXD2，・
・・，RXDnに入力される。また、送信信号はＭＰＵ１，
ＭＰＵ[1] ２，・・・，ＭＰＵ[n] ｎの送信端子TXD1，
TXD2，・・・，TXDnからレシーバー・ドライバー２１，
３１，・・・ｎ１に出力されている。即ち、本実施例の
通信制御装置と図５に示された従来の通信制御装置との
回路的な相違点は、レシーバー・ドライバー２１，３
１，・・・ｎ１からのシリアル受信信号が、各々のＥＣ
Ｕ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０が
内蔵するＭＰＵ[1] ２２，ＭＰＵ[2] ３２，・・・，Ｍ
ＰＵ[n] ｎ２の汎用ポートである入力ポートＰ1 ，Ｐ2
，・・・，Ｐn に入力されていない回路構成にある。

【００１７】次に、このように構成されたシリアル通信
制御装置の動作について説明する。図２は本発明の一実
施例の通信制御装置における初期化信号受信制御のフロ
ーチャート、図３は同じく通信制御装置におけるシリア
ル通信割込制御のフローチャートである。また、図４は
本発明の一実施例の通信制御装置における初期化信号と
フレーミングエラー信号とのタイミングチャートであ
る。

【００１８】なお、図２の初期化信号受信制御ルーチン
は各ＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣＵ
[n] ｎ０が処理する各装置としてのメインルーチンの実
行中にコールされるプログラムである。また、シリアル
通信割込制御ルーチンは前記初期化信号受信制御ルーチ
ンの実行中に割込み実行される割込みプログラムであ
る。

【００１９】マスターステーション１０はシリアル通信
線１１に接続されている複数のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ
[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０のうちの一つを選択す
るために、最初に通信速度５BPS の初期化信号を送信す
る。例えば、このときＥＣＵ１に該当する初期化信号の
コード＄３３を送信する。コード＄３３を受信したＥＣ
Ｕ１においては、この初期化信号受信制御ルーチンがコ
ールされる。

【００２０】まず、ステップＳ１でＭＰＵ[1] ２２の初
期化が行なわれ、ここで通信速度を１０．４KBPSに設定
し、シリアル通信の作動を許可する。ステップＳ２でタ
イマとして使用のカウンタを動作状態とする。なお、こ
のカウンタはクロックを受け入れ、割込み処理中も自走
する。ステップＳ３で前記カウンタ値Ｎをみて、初期化
信号の信号時間の経過を判定し、信号時間が経過してい
ないとき、ステップＳ４で既に初期化信号が検出済で、
初期化信号ＯＫフラグが立っているか否かを判定する。
初期化信号ＯＫフラグが立っていないときには、ステッ
プＳ５でRXD1端子の信号レベルを判定し、到来信号の
“Ｈ”及び“Ｌ”の信号レベルが所定の閾値内にあり、
ディジタル信号の読取りが可能であるか判定し、所定の
閾値内にあるとき、ステップＳ６で初期化信号ＯＫフラ
グを立て、ステップＳ２からのルーチンに戻る。

【００２１】ステップＳ４で既に初期化信号が検出済
で、初期化信号ＯＫフラグが立っているときには、ステ
ップＳ２からステップＳ４のルーチンを繰返し実行し、
カウンタ値Ｎを連続的にインクリメントする。

【００２２】そして、ステップＳ３でカウンタ値Ｎをみ
て、初期化信号の信号時間の経過が判定されると、ステ
ップＳ７で初期化信号ＯＫフラグを降ろし、このルーチ
ンを脱する。また、ステップＳ４で初期化信号ＯＫフラ
グが立っていないとき、ステップＳ５でRXD1端子の信号
レベルを判定し、到来信号の“Ｈ”及び“Ｌ”の信号レ
ベルが所定の閾値内にあり、ディジタル信号の読取りが
可能であるか判定し、所定の閾値内にないとき、ステッ
プＳ７で初期化信号ＯＫフラグを降ろし、このルーチン
を脱する。

【００２３】即ち、ステップＳ６を通るルーチンは初期
化信号を検出したことを表わし、ステップＳ７を通るル
ーチンは初期化信号が検出できないことを表わすルーチ
ンである。

【００２４】この初期化信号受信制御ルーチンのステッ
プＳ１の初期設定によりシリアル通信線１１からＭＰＵ
[1] ２２のRXD1端子にスタートビット以降の初期化信号
の立ち下り信号、即ち、スタートビットｂ0 、ビットｂ
3 、ビットｂ5 、ビットｂ7、ビットｂ9 で立ち下り信
号が発生すると、１．０６ms後のタイミング遅れでシリ
アル通信割込制御ルーチンがコールされ、シリアル割込
みが実行される。

【００２５】なお、図４に示すように、シリアル信号が
初期化信号の場合は、通信速度が５BPS であり、各ビッ
トのパルス幅Ｔ1 ，Ｔ2 ，・・・Ｔ11は２００msであ
る。これに対して通信速度１０．４KBPSの信号を入力す
るように、初期化信号受信制御ルーチンのステップＳ１
で初期設定してあるため、この通信速度でフレーミング
エラー信号が到来したとすれば、フレーミングエラー信
号の正常状態では、ストップビットが“Ｈ”となるもの
が、立ち下り以降の２００ms信号レベルは“Ｌ”である
から、結果的に、このときフレーミングエラー信号の到
来として受信すると、フレーミングエラー発生時と誤認
することになる。シリアル通信割込制御ルーチンはこれ
を利用している。

【００２６】まず、初期化信号のスタートビットｂ1 の
立ち下り信号が検出されると、本実施例では１．０６ms
後のタイミング遅れでシリアル通信割込制御ルーチンが
コールされ、ＭＰＵ[1] ２２のシリアル通信機能が働
き、初期化信号受信制御ルーチンのステップＳ１の初期
設定に従って、０．９６ms毎にシリアル信号のレベルを
入力する割込みが発生する。

【００２７】ステップＳ１１はシリアル信号が送信側か
受信側かを判定し、送信側のときはステップＳ１５でマ
スターステーション１０への送信処理を実行し、このル
ーチンを脱する。また、受信側のときはステップＳ１２
で受信信号のフレーミングエラーを判定する。フレーミ
ングエラーが発生していないときには、通信速度１０．
４KBPSの信号が一致しているときであるから、ステップ
Ｓ１６でマスターステーション１０からの受信処理を実
行し、このルーチンを脱する。

【００２８】一方、ステップＳ１２で受信信号のフレー
ミングエラーが発生していると判定されたとき、ステッ
プＳ１３でカウンタ値Ｎをみて初期化信号の信号時間の
経過が判定され、初期化信号の信号時間の経過前のと
き、このルーチンを脱する。また、初期化信号の信号時
間を経過すると、ステップＳ１４でカウンタ値Ｎをクリ
アし、このルーチンを脱する。

【００２９】即ち、ステップＳ１５では通信速度１０．
４KBPSの信号の送信処理を行ない、ステップＳ１６では
通信速度１０．４KBPSの信号の受信処理を行なう。フレ
ーミングエラーが発生していると判定されたときには、
初期化信号の信号時間の経過を待つべく、このルーチン
を脱する。

【００３０】更に、図４を用いて初期化信号受信制御ル
ーチン及びシリアル通信割込制御ルーチンの処理を説明
する。

【００３１】マスターステーション１０からの初期化信
号を受信すると、初期化信号受信制御ルーチンを実行
し、１．０６ms後のタイミングｔ0 でシリアル通信割込
みが発生し、シリアル通信割込制御ルーチンを実行す
る。ＭＰＵ[1] ２２の通信速度の設定が１０．４KBPSの
ため、５BPS の初期化信号の発生時の“Ｌ”信号は０．
９６ms毎のシリアル信号のフレーミングエラー信号を検
出すると、そこには必ずフレーミングエラーが発生した
信号形態になる。そこで、フレーミングエラーの発生し
ている時点では、ステップＳ３でカウンタ値Ｎが初期化
信号の信号時間の経過が判定されるまで、初期化信号受
信制御ルーチンに止まり、フレーミングエラーがなくな
ったときには、通信速度１０．４KBPSの信号が一致して
いるときであるから、ステップＳ１６でマスターステー
ション１０からの受信処理を実行することになり、ＭＰ
Ｕの通信速度が限定されることなく、如何なる高速の通
信速度にも対応できる。また、図４において、スタート
ビットｂ0 の立ち下がり信号が正確に検出できなくて
も、続くビットｂ3 、ビットｂ5 、ビットｂ7 、ビット
ｂ9 で立ち下り信号が検出できれば、通信開始時点を適
確に検出できる。これにより、ＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ
[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０は、マスターステーシ
ョン１０からの初期化信号を入力した後、フレーミング
エラーの正常な信号を受信したときＥＣＵ[1] ２０，Ｅ
ＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０が通信可能と判定
する。それを受けてマスターステーション１０は、必要
な情報（故障診断情報，各種センサ情報等）を得るため
に、メッセージをＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・
・・ＥＣＵ[n] ｎ０に送信する。ＥＣＵ[1] ２０，ＥＣ
Ｕ[2]３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０はメッセージを受信
すると、それに応じたレスポンスをマスターステーショ
ン１０に送信する。このような繰り返しによりシリアル
通信が行なわれる。

【００３２】したがって、シリアル通信速度の異なる初
期化信号でもシリアル通信機能の受信端子RXD1，RXD2，
・・・，RXDnのみで検出できるので、従来の方法に比較
して一般の入力ポートＰ1 ，Ｐ2 ，・・・，Ｐn を使用
しなくてよくなり、それだけ、一般の入力ポートＰ1 ，
Ｐ2 ，・・・，Ｐn が他の制御に利用でき、コストパー
フォーマンスが向上する。

【００３３】このように、本実施例の通信制御装置は、
複数の制御用のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・
・ＥＣＵ[n] ｎ０と、前記複数のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣ
Ｕ[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０のシリアル通信機能
の受信端子RXD1，RXD2，・・・，RXDnからなる専用ポー
トとの間をハードウエア的に１本のシリアル通信線１１
で接続され、前記複数のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３
０，・・・ＥＣＵ[n]ｎ０と交信を行なうマスターステ
ーション１０とからなる通信制御装置において、複数の
制御用のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣ
Ｕ[n] ｎ０の特定のＥＣＵとマスターステーション１０
との通信を開始する際、バスアイドル状態より、通信開
始直後に受信データのスタートビットｂ1 の立ち下りを
認識後、通信速度が一致していないために、フレーミン
グエラー信号のストップビットｂ10を認識できないこと
により発生するフレーミングエラーを利用して通信開始
を認識するものである。

【００３４】したがって、ＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2]
３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０のシリアル通信機能の専用
端子のみで通信速度の違う信号を識別し、マスターステ
ーション１０と選択されたＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2]
３０，・・・ＥＣＵ[n] ｎ０間で誤認識することなく円
滑に通信を開始できる。

【００３５】ところで、上記実施例では、複数の制御用
のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・ＥＣＵ[n]
ｎ０とマスターステーション１０との通信を、マスター
ステーション１０をダイアグテスタとした事例で、複数
の制御用のＥＣＵ[1] ２０，ＥＣＵ[2] ３０，・・・Ｅ
ＣＵ[n] ｎ０の故障診断を前提に説明したが、本発明を
実施する場合には、故障診断に限定されるものではな
く、通常のマイクロコンピュータ間の通信にも使用する
ことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、複数
の制御用の電子制御ユニットと交信を行なうマスタース
テーションからなる通信制御装置において、前記マスタ
ーステーションと特定した電子制御ユニットとの通信開
始を、初期化信号のスタートビット認識後、フレーミン
グエラー信号を利用して通信開始を認識するものである
から、電子制御ユニットのシリアル通信機能の専用端子
のみで通信速度の違う信号が識別でき、しかも、誤認識
することなく、マスターステーションと選択された電子
制御ユニット間でシリアル通信を円滑に開始できる。ま
た、シリアル通信速度の異なる初期化信号でもシリアル
通信機能の専用端子のみで検出できるので、一般の入力
ポートを使用しなくてよくなり、それだけ、コストパー
フォーマンスが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例の通信制御装置の全体
ブロック構成図である。

【図２】図２は本発明の一実施例の通信制御装置におけ
る初期化信号受信制御のフローチャートである。

【図３】図３は本発明の一実施例の通信制御装置におけ
るシリアル通信割込制御のフローチャートである。

【図４】図４は本発明の一実施例の通信制御装置におけ
る初期化信号とフレーミングエラー信号とのタイミング
チャートである。

【図５】図５は従来の通信制御装置の全体ブロック構成
図である。

【図６】図６は国際規格のプロトコルに従ったシリアル
通信制御動作のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１０マスターステーション１１シリアル通信線２０，３０，…，ｎ０ＥＣＵ[1] ，ＥＣＵ[2] ，
…，ＥＣＵ[n] ２１，３１，…，ｎ１レシーバー・ドライバー２２，３２，…，ｎ２ＭＰＵ[1] ，ＭＰＵ[2] ，
…，ＭＰＵ［ｎ］

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の制御用の電子制御ユニットと、前
記複数の電子制御ユニットの専用ポートとの間をシリア
ル通信線で接続され、前記複数の電子制御ユニットと交
信を行なうマスターステーションとからなる通信制御装
置において、前記マスターステーションと前記電子制御ユニットとの
通信開始は、初期化信号のスタートビット認識後、フレ
ーミングエラー信号を利用して通信開始を認識すること
を特徴とする通信制御装置。