JPH0669237B2 - 自動車の集約配線システムの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車における集約配線システムの制御方法
に関する。

〔発明の背景〕

自動車には、各種ランプ，モータ，アクチユエータ，セ
ンサなどの電装品が多数装着されており、その数は増大
している。

現在の自動車では、これらの電装品に対し、個別に配線
を行つている。このため電線の束（いわゆるワイヤハー
ネス）は、電装品の増加に伴い、複雑かつ大規模なもの
となつてきており、大きな問題となつてきている。すな
わち、コストの増大，重量の増加，配線空間の減少など
である。さらに、近年のカーエレクトロニクスの進展に
より、マイクロコンピユータをはじめとする電子機器
が、多数搭載されるようになり、ワイヤハーネスによつ
て伝播される信号は、単純なON／OFF信号だけでなく、
複雑なデータも多数存在しており、ノイズによりデータ
が反転し、誤動作を引き起こす危険性もある。

これらの問題を解決するための方法の一つとして、通信
の分野では既に確立している多数重信号伝送の技術を自
動車においても適用し、少ない配線数で多数の信号を伝
送する方法が提案されている。この技術は例えば特開昭
55−105490号に記載されている。

ところで、自動車には、入力と出力とが一対で対応して
おらずに、複数の入力がONにならないと動作しないもの
（以下AND関係の入力と呼ぶ）、複数の入力の内のいず
れかがONすると動作するもの（以下OR関係の入力と呼
ぶ）、１つの入力のONで複数の負荷が動作するものがあ
る。

１番目の例としては、リヤデフオツガやフオグランプな
どがある。リヤデフオツガは、キースイツチのINGがON
のときに、リヤデフオツガスイツチがONにならないと動
作しない。フオグランプは、ライテイングスイツチがON
のときだけ、点灯できるようになつているものが多い。
２番目のOR関係の入力にはルームランプ，パーキングラ
ンプ，ハザードウオーニングなどがある。３番目の例と
しては、ライテイングスイツチ，ハザードウオーニング
スイツチなどがある。

第２図は、ルームランプとリヤデフオツガの配線例を示
したものである。ルームランプ95は一方がバツテリ90の
＋端子に接続しており、他方は各ドアに設置されている
ドアスイツチ91,92に接続している。リヤデフオツガ
は、キースイツチ93とリヤデフオツガスイツチ９とリヤ
デフオツガ96が直列に配線されている。

このように、多くのスイツチ等の情報に基づいて、たく
さんの電装品等の車載機器を制御するので、集約配線を
用いた送受信を効率的に行なわなければ、制御遅れがで
てしまう。例えば、ライテイングスイツチをONにしたに
もかかわらず、すぐには、ライトが点灯せず、しばらく
時間をおいてから、ライトが点灯するなどの現象が発生
する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、集約配線を用いた送受信を効率的に行
ない、車載の負荷の応答性が充分に得られる自動車の集
約配線システムの制御方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明では、端末処理装
置が集約配線を介して送る自動車の負荷の情報に関する
受信データを受けとり、さらに複数の端末処理装置に集
約配線を介して送信データを送り自動車の負荷を制御す
る中央処理装置を備えたものにおいて、前記中央処理装
置は以下のステツプを有するように構成した。

（ａ）前記受信データに基づいて送信データを演算する
ステツプ、 （ｂ）前記ステツプ（ａ）と独立して前記送信データを
前記集約配線にシリアルに出力するステツプ、 〔発明の実施例〕 以下、本発明による集約配線装置について、図示の実施
例により詳細に説明する。

第１図は、本発明による集約配線システムの実車搭載の
一実施例を示す実体配線図である。

中央制御装置１（以下CCU1と呼ぶ）と端末制御装置（以
下LCUと呼ぶ）11〜17は、光フアイバ２で結ばれてお
り、CCU1は、LCU11〜17に接続しているスイツチなどの
状態を入力し、それに対して制御データを作成してLCU1
1〜17に送信し、負荷を制御している。ルームランプ95
はLCU15に接続しており、ドアスイツチ91,92は、それぞ
れLCU15,13に接続している。キースイツチ93はLCU13
に、リヤデフオツガスイツチ94はLCU14に、リヤデブオ
ツガ96はLCU17に接続している。CCU1は、LCU13からドア
スイツチ92がONあるいはLCU15からドアスイツチ91がON
であることを受信すると、LCU15にルームランプ95を点
灯するデータを送信する。リヤデフオツガの場合には、
LCU13、14からキースイツチ93のアクセサリスイッチACC
（以下ACCと呼ぶ）及びイグニッションスイッチIGN（以
下IGNと呼ぶ）がONであり、リヤデフオツガスイツチ94
がONであることを受信した時だけ、LCU17にリヤデフオ
ツガを動作させるデータを送信する。現状の自動車で
は、リヤデフオツガはキースイツチのIGNがONであれば
動作可能となつているが、集約配線システムを用いれ
ば、ACCとIGNとリヤデフオツガスイツチのANDを簡単に
とることができるため、エンジン始動時の無駄な電力消
費を防止でき、スタータなどでも勢いよく回すことが可
能となる。なお、第２図に参考の為に従来のワイヤーハ
ーネスによる配線の一部を示した。

第３図は、CCU及びLCUの構成の一実施例を示すブロツク
図である。CCUは高度の判断処理能力を必要とするた
め、マイクロコンピユータ５を有している。信号伝送制
御回路（以下CIMと呼ぶ）６は、マイクロコンピユータ
で生成したパラレル制御データをシリアル制御データに
変換して送信する。また、受信データに対しては、シリ
アル／パラレル変換をし、エラーのないデータを受信す
ると、マイクロコンピユータ５に割込要求を出力する機
能を持つている。CCUは、どのLCUと伝送するかを選択す
るためのマルチプレクサ8,光／電気の変換を行う光電変
換器21〜23,受信データや送信データなどを記憶してお
くメモリ装置９で構成されている。

一方、LCUは、光電変換器24,CIM7,入出力インターフエ
ース4,A／Ｄ変換器３等で構成され、アナログセンサ121
〜122,デジタル入出力111〜112と接続している。

第４図は、集約配線システムにおいて、重要な構成要素
である。CIMの回路構成を示すブロツク図である。CIM
は、制御部とインタフエース部に大別することができ
る。制御部は、ライン68の受信データとクロツクを同期
させる同期回路61と、このクロツクを用いてシフトレジ
スタのシフト動作の制御，割込関係の制御（CCU内で用
いる場合）やデータの伝送誤り制御などを行う制御回路
62,ライン67から与えられるアドレスと受信データ中に
含まれる行先を示すアドレスとを比較するアドレス比較
器63とで構成されている。インターフエース部は、シリ
アル／パラレル変換を行うシフトレジスタ64,シリアル
入出力のＡ／Ｄ変換器３を制御するＡ／Ｄ変換器制御回
路65,ライン67のアドレス入力により入出力方向が変化
し、入出力インターフエース４と接続している入出力バ
ツフア66で構成されている。ライン68からデータを受信
すると、シフトレジスタ64でパラレルデータに変換され
る。受信中に、伝送誤りのチエツクが行われ、受信完了
時には、ライン67からのアドレス入力と受信データ内の
アドレスとの比較が行われ、ともに異常がなければ、受
信データは入出力バツフア66に転送され、外部のデジタ
ル入出力113〜115の出力部分を制御する。一方、データ
送信時には、Ａ／Ｄ変換器制御回路65内のデータおよび
入出力バツフア66内のデータがシフトレジスタ64に転送
され、制御回路62の発生するシフトクロツクにより、ラ
イン69からCCUに向けて送信される。なお、この第４図
は、LCU内に使用されアナログデータを扱う場合のCIMを
示しているが、CIMはライン67から与えるアドレスによ
つて、LCU内でデジタル入出力だけを扱うCIMとしても、
CCU内でマイクロコンピユータとインターフエースするC
IMとしても使用できるようになつている。

第５図は、LCU内で使われた場合のCIMの状態遷移図であ
る。リセツトがかかると、アイドル状態になり、データ
受信待ち状態となる。ここで、データの先頭のスタート
ビツトを受信すると、受信状態に移り、データを受信し
ながら伝送誤りの有無とアドレスのチエツクを行う。エ
ラーがあれば、アイドルに戻り、次のデータの受信待ち
となる。エラーがなければ、ゼロ送信に移り、伝送誤り
検出に必要なビツト数の“0"を送信する。次の送信状態
で送信データを送信し、アイドルに戻り、１回の伝送が
終了する。

第６図は、CCU内で使われた場合のCIMの状態遷移図であ
る。まず、リセツトがかかりアイドル状態にある。ここ
で、マイクロコンピユータがCIM内のシフトレジスタ64
にデータを書き込むと送信を開始するようになつてい
る。アイドルからゼロ送信，送信へ遷移し、データを送
信しアイドルに戻り、送信データに対する返信データの
受信待ちとなる。返信データを受信すると受信状態に移
る。伝送誤りがあるとアイドルに戻る。CCU内のCIMで
は、受信データは送信データに対する返答であるため、
アドレスチエツクは行つていない。エラーのないデータ
を受信すると、マイクロコンピユータに対する割込要求
フラグをたて、アイドルに戻り言、１回の伝送が終了す
る。割込要求は、ソフトウエアによつてマスクすること
もできるようになつている。

第７図は、このようなCCU及びLCUを有し、第１図に示す
ようなスター状ネツトワーク構成の集約配線システムに
おける制御方法のフローチヤートである。メインルーチ
ンでは、まず、メモリやタイマなどのイニシヤライズを
行い、伝送を起動、すなわち１番目のCIMにデータを送
信する。伝送起動後は、送信データを記憶しておく送信
テーブルの更新を繰り返して行つている。受信データに
対する受信データの処理は、IRQルーチンで行つてい
る。CIMがデータを受信した時に出力する割込要求フラ
グによりIRQルーチンに制御が移る。IRQルーチンでは、
受信データを取り込み、受信テーブルに記憶し、次のCI
Mにデータを送信し、IRQルーチンからメインルーチンに
戻る。データが正常に伝送されていれば、メインルーチ
ンとIRQルーチンだけで、集約配線システムは距離を果
たすのだが、何らかの理由で送信あるいは受信データに
エラーが存在すると、伝送は停止してしまい、伝送が再
開されることはない。これを防止するためのものがタイ
マ割込ルーチンである。これは、LCU内のCIMがデータを
受信してから送信するまでの時間が一定であることを利
用し、タイマにその時間より長い時間をセツトしてお
き、CCUが送信してからの時間がセツト時間と一致した
なら、タイマ割込ルーチンを実行するようになつてお
り、同CIMから２回連続してデータを受信できない場合
には、警報としてブザーやランプを動作させる処理と次
のCIMにデータを送信し、伝送を続行させる処理とを行
つている。

第８図は、第７図はメインルーチン中の送信テーブルの
更新の処理において用いる入力と出力の接続関係を記憶
しておくテーブルCCTBLの一実施例を示したものであ
る。１つの接続関係を示すために３バイトを割り当てて
いる。第１バイトには、入力装置が接続しているCIMが
何番目に伝送されるかの順番が入つている。第２バイト
には、出力機器が何番目に伝送されるCIMに接続されて
いるかの順番が入つている。また、第２バイトのビツト
7,ビツト６に入力がAND関係の入力であるか、OR関係の
入力であるかの情報を入れている。第３バイトは、上位
４ビツトに入力装置がCIMの入出力端子の何番目に接続
されているか、下位４ビツトに出力機器がCIMの入出力
端子の何番目に接続されているかの情報を持つている。
たとえば、 は、１番目に伝送されるCIMの入出力端子９に接続して
いるスイツチは、５番目に伝送されるCIMの入出力端子
３に接続している装置を動作させることを示している。
また、 は、３番目に伝送されるCIMの入出力端子３に接続して
いる出力機器は、複数の入力のAND条件が成立しないと
動作しないことを示しており、１番目に伝送されるCIM
の入出力端子６に接続されている入力は、その中の１つ
である。

第９図は、第８図で示した構成のテーブルを用いて送信
テーブルの更新を行うルーチンのフローチヤートであ
る。送信テーブルを更新する方法としては、順番に入力
の状態をチエツクし、“1"であれば、対応する出力を
“1"にし、“0"であれば“0"にする方法が最も簡単であ
る。しかしながら、入力と出力の接続関係が多数存在す
る場合には、応答時間の点で問題が生じてくる。このた
め、第９図のルーチンでは、集約配線システムが一般配
線系を対象とする場合、入力は前の状態を保つているこ
とが多く、変化することは希であることを利用し、入力
の変化の有無をチエツクし、変化があつた場合には、対
応する出力の状態を反転するようにしている。まず、最
新のデータの入つている受信テーブルと前の入力状態の
入つている送信テーブルを比較し、入力の変化の有無を
チエツクしている。変化がなければ、受信テーブルのポ
インタを１進めて終了する。変化があつた場合には、次
回の変化の有無のチエツクのために、送信テーブルの変
化があつた入力ビツトを反転させ、受信テーブルと一致
するようにしておく。次に、変化のあつた入力に対する
接続関係をCCTBLから捜し出し、ORビツト、ANDビツトを
調べ、“1"になつていれば、それぞれの処理を行う。
“0"であれば、居間、CCTBLから捜し出した接続データ
にもとづき、送信データの出力ビットを反転させる。変
化のあつた入力に対する出力の接続関係は１つとは限ら
ないから、再びCCTBLから接続関係を捜し出し、同様の
処理を行う。CCTBLに変化のあつた入力に対する接続デ
ータが存在しなくなつたなら、受信テーブルのポインタ
を１進めて終了する。

OR関係入力の処理方法を示しているのが第10図である。
この処理には、CCTBLの中でORビツトが“1"である接続
関係だけを集めてテーブルとしたORTBLを用いている。O
RTBLの構成は、第８図のCCTBLの構成において、ORビツ
ト及びANDビツトを“0"としたものと同じである。変化
のあつた入力に対する出力に着目し、その出力に関する
接続データをORTBLから捜し出し、その接続データが示
している入力状態を調べ、“1"なら送信テーブルの出力
機器に対応するビツトを“1"にして終了する。“0"な
ら、ORTBLから次の接続データを捜し出し、同様の処理
を行う。出力に対する接続データをORTBLから捜し出せ
なくなつたら、送信テーブルの中で出力機器に対応する
ビツトを“0"にして終了する。

第11図は、AND関係の入力を処理するルーチンのフロー
チヤートである。これは、第10図のORの関係の入力の処
理ルーチンにおいて、“1"と“0"を置きかえたものとほ
ぼ同じであり、変化のあつた入力に対応する接続データ
（CCTBL内）の出力先に着目し、ANDTBLからAND関係にな
つている入力を捜し出し、値が“0"であるかどうかをチ
エツクしている。１つでも“0"であれば、送信テーブル
に“0"を書き込み、全入力が“1"であるときに限り、送
信テーブルに“1"を書き込むようになつている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、集約配線を用い
た送受信が効率良くでき、これによつて、各負荷を応答
良く制御できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の集約配線システムを実車に搭載した場
合の実体図、第２図は従来のワイヤハーネスによる配線
の一構成例を示す説明図、第３図は集約配線システムの
一構成例を示すブロツク図、第４図はCIMの回路構成
図、第５図，第６図はCIMの状態遷移図、第７図は動作
説明用のフローチヤート、第８図はCCTBLテーブルの構
成を示す説明用、第９図，第10図，第11図は動作説明用
のフローチヤートである。 １……CCU、２……光フアイバ、３……Ａ／Ｄ変換器、
４……入出力インターフエース、５……マイクロコンピ
ユータ、6,7……CIM、８……マルチプレクサ、９……メ
モリ装置、21〜24……光電変換装置、61……同期回路、
62……制御回路、63……アドレス比較器、64……シフト
レジスタ、65……Ａ／Ｄ変換器制御回路、66……入出力
バツフア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央処理装置が集約配線を介して端末処理
   装置から受け取った自動車の負荷の情報に関する受信デ
   ータに基づいて、複数の端末処理装置に接続された負荷
   の制御データを演算し、集約配線を介してこの制御デー
   タを送信して各端末処理装置に接続された自動車の負荷
   を制御するものにおいて、前記中央処理装置が （ａ）送信テーブルに記憶された負荷制御データを前記
   受信した受信データに基づいて更新するステップ。 （ｂ）前記受信データの受信完了に同期して発生する割
   込み要求によって実行され、送信テーブルに記憶された
   負荷制御データを指定された端末処理装置に送信するス
   テップ。 を実行する様に構成したことを特徴とする自動車の集約
   配線システムの制御方法。