JPH0683217B2 - ネツトワ−ク内のデ−タ転送制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば自動車等の車両内に設定される、マ
イクロコンピュータ等によって構成された複数の電子制
御ユニット相互間でデータ、特にアナログデータの転送
を行なわせるネットワーク内のデータ転送装置に関す
る。

［従来の技術］ 例えば自動車には、マイクロコンピュータによって構成
されるようになる複数の電子制御ユニットが搭載されて
いる。この制御ユニットとしては、例えばエンジンの燃
料噴射量等の運転条件を設定し、燃料噴射制御等を実行
させるようになるエンジン制御ユニット、車輪のロック
状態等を検出してアンチスキッド制御を行うアンチスキ
ッド制御ユニット、自動車を定速走行制御させるオート
ドライブ制御ユニット等があり、さらにトランスミッシ
ョン制御ユニット、エアコン制御ユニット等が存在す
る。

これらの制御ユニットはそれぞれ独自に制御動作を実行
しているものであるが、その各制御ユニットで使用され
るデータは、他の制御ユニットでも効果的に利用できる
ものである。またこれら複数の制御ユニットを総合的に
監視し、例えば故障診断等もダイアグノーシスコンピュ
ータ等によって実行させることも必要となる。このた
め、このような車両に搭載される複数の制御ユニット
を、１つのデータ伝送路によって構成されるネットワー
クに接続設定し、このネットワークに接続された制御ユ
ニットの相互間で、各種データが簡単に交換できるよう
にすることが考えられている。

このようなネットワークにおいて、データを転送させる
ようにする場合、例えばセンサ等で検出されたアナログ
データは、A/D変換器でディジタルデータに変換して、
この変換データを絶対値情報として、転送タイミング毎
に同一ビット長で転送させるようにしている。

例えば、エンジン制御ユニットには、エンジンの運転状
態を監視するために、スロットルセンサで検出されたア
ナログ状のスロットル開度情報が入力されているもので
あるが、この情報はA/D変換器でディジタル情報に変換
して、エンジン制御ユニットを構成するマイクロコンピ
ュータに取り込むようにしている。そして、このディジ
タルデータがそのまま、他の制御ユニットで使用される
ようにするために、ネットワーク伝送路に送出されるも
のである。すなわち、転送タイミング毎に絶対値データ
が転送されるものであり、同じデータが連続するような
場合でも、その同じデータが転送タイミング毎に繰返し
送出されるようになる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、複数
の制御ユニットが接続設定される１つの伝送路を効率良
く使用することができ、データの転送速度をさらに向上
させて、各制御ユニットにおいてさらに効果的な演算処
理制御が実行されるようにして、特に自動車等の車両内
に設定されるネットワークが効率的に使用できるように
したネットワーク内のデータ転送制御装置を提供しよう
とするものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係るデータ転送制御装置にあって
は、第１図で示されるように複数の電子制御ユニットが
１つのネットワーク伝送路を構成するデータバスに接続
されるようになっているシステムにおいて、その各電子
制御ユニットは上記データバスに送出すべきデータの絶
対値を記憶する手段51を備えるもので、その記憶データ
は現在値データの入力更新手段52によって更新されるよ
うになっている。そして、上記記憶手段51に記憶された
データは第１の送信手段53によって選択手段54に供給さ
れる。また上記記憶手段51に記憶されたデータは現在デ
ータと過去データとの差分算出手段55によってその差分
データを求め、この差分データは第２の送信手段56を介
して送信データとして選択手段54に供給される。そし
て、この選択手段54は最初の送信要求判定手段57で最初
の送信要求と判定された場合、さらに特定周期の送信要
求判定手段58で特定周期の送信要求と判定された場合
に、それぞれ第１の送信手段53からの絶対値データを選
択してデータバスに送信データを送出するものてある。

［作用］ 上記のようなデータの転送制御装置によれば、データの
絶対量に対応する絶対値データがまずデータバスに送出
され、他の制御ユニットに転送されて記憶されるように
なる。そして、それ以後は絶対値データよりもデータ長
の短い差分データが転送されるようになり、その差分デ
ータと記憶された絶対値データとに基づいて転送先の制
御ユニットで更新された新しいデータが算出されるよう
になる。そして、選択手段において特定される周期で絶
対値データを選択して転送させることによって、各ユニ
ットでは差分に基づく演算の基本データが確認されるよ
うになり、転送データの信頼性が向上されるものであ
る。すなわち、データの転送速度が充分に向上されるよ
うになると共に、転送データの信頼性も充分に得られる
ようになる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第２図は例えば自動車等の車両に設定される電子制御用
のネットワークの全体的な構成を示しているもので、こ
のネットワークを構成するデータ伝送路11には、例えば
ｎ個の制御ユニット121、122、…12nが接続設定されて
いる。この制御ユニット121〜12nは、例えばエンジン制
御ユニット、トランスミッション制御ユニット、アンチ
スキッド制御ユニット、オートドライブ制御ユニット、
エアコン制御ユニット等の、車両に装備される装置をそ
れぞれ電子的に制御するためのユニットによって構成さ
れるものであり、これら制御ユニット121〜12nは適宜マ
イクロコンピュータを含み構成されるようになってい
る。

ここで、制御ユニット121は車両に搭載されるエンジン
の燃料噴射量等を、そのときのエンジンの運転状態に適
合するように制御するエンジン制御ユニットを構成する
ものとすると、この制御ユニット121には、エンジンの
運転状態を検出するに必要なデータを検出する各種セン
サからの検出信号が入力されるようになる。例えば吸入
空気量を制御するスロットル13の開度状態を検出するア
ナログセンサからの、スロットル開度情報が入力される
ものであり、その他にも冷却水温センサ、吸気温センサ
等のアナログセンサからのアナログ状検出情報が入力さ
れるようになっている。その他にもエンジン回転数デー
タ等のディジタル情報も入力されるようになっている。

上記のようなアナログセンサからのアナログ情報は、制
御ユニット121に設定されるA/D変換器14でディジタルデ
ータに変換し、その後マイクロコンピュータを構成する
CPU15に入力されるようになって、RAM16に格納されるよ
うになる。ROM16には、CPUにおける演算動作等を司るプ
ログラムデータ等を記憶するものである。

この制御ユニット121に送信要求があった場合には、上
記RAM16に保管された検出データあるいは演算動作に対
応して得られRAM16に保管されているデータが、伝送路1
1に送出されるようになり、他の制御ユニット122〜12n
で受信されようになる。

この場合、このシステムの電源の立上がり時等の初期状
態で送信要求があった時には、送出すべきデータの絶対
値データを送出するもので、この絶対値データは受信さ
れた制御ユニットにおいて、そのRAMに記憶保管される
ようになる。この場合、この送出絶対値データは、送信
側の制御ユニット121においても記憶保管されるように
する。

そして、次ぎに送信要求があったときには、今度送出す
べきデータとRAM16に保管されている前回送出したデー
タの絶対値とを比較し、その変化部である相対値を算出
する。そして、この相対値に対応したデータを伝送路11
に送出するものである。そして、この伝送される相対値
データを受信する制御ユニット122〜12nにあっては、転
送された相対値データとすでに記憶保管されている前回
のデータとによって、今回のデータの絶対値を算出し、
これを更新されたデータとして記憶保管すると共に、適
宜制御に使用されるようにするものであり、送出側の制
御ユニット121においても、その新しいデータの絶対値
が相対値算出のための基準値データとして記憶保管され
るようにしている。

第３図は上記のようなデータ転送を行う場合のデータフ
レームのフォーマットを示すもので、まず転送データの
種別を指定するアドレス部があり、さらにこれに続いて
データ長を表示するレングス部が設定される。そして、
これに続いて転送されるデータが絶対値データであるか
相対値データであるかを表示する判別ビットを設定し、
さらにデータの正負判定ビットを適宜設定するものであ
り、これに続いて転送すべきデータ部が設定されるよう
にしている。

このようなフォーマットのデータによって上記のような
相対値のデータの転送が実行されるものであり、転送さ
れるデータ長を充分に短くして、データ転送効率が効果
的に向上されるようになる。しかし、この相対値データ
を多用するようになると、誤差の累積につながるもので
あり、したがった一定時間周期に対応して絶対データの
送信が行われるようにし、転送データの信頼性が保たれ
るようにしている。

第４図は現在のデータそのものである絶対値データを送
信する場合のデータの流れを示しているもので、送信側
ユニットに設定される例えば８ビットの現在データが、
そのまま８イットの送信データとなるものであり、この
送信データが伝送路11を介して受信側ユニットに転送さ
れる。そして、受信側ユニットでは上記転送された８ビ
ットのデータを記憶するようになるものである。

第５図は相対値データの送信の状態を示しているもの
で、送信側ユニットにあっては、現在データと過去（前
回）のデータとの差を求め、この差分となる相対値を送
信データとして使用するようになる。したがって、例え
ば絶対値データが８ビットで構成されるような場合であ
っても、３ビットさらにはそれ以下のビット数で相対値
データが構成されるようになり、この短いデータが伝送
路11に送出されるようになる。尚、この転送される相対
値データにあっては、このデータの先頭に１ビットの正
負判定用のフラグを設定するようにしている。

そして、受信側ユニットにあっては、正負判定用フラグ
に対応し、転送された相対値データと記憶されている過
去のデータとに基づいて現在データを算出し、この算出
されたデータを保管すると共に、各種演算制御で利用さ
れるようにしているものである。

第６図は送信動作の流れを示すもので、まず電源の立上
がり等の初期状態においては、ステップ200で示すよう
に絶対値判定フラグを「１」に設定し、絶対値データを
送信する状態に設定する。そして、ステップ201で絶対
値データの送信を行わせる。この絶対値データの送信が
行われたならば、ステップ202で上記絶対値判定フラグ
を「０」にリセットして、次ぎのステップ203に進む。

このステップ203では絶対値判定フラグがリセットされ
ているものであるため、相対値データを送信するように
なる。そして、ステップ204でカウンタの計数値を
「１」進歩し、ステップ205で上記カウンタの計数値Ｃ
を設定値Ａと比較するもので、この計数値Ｃが設定値Ａ
と等しくなるまで、ステップ204に戻って、上記相対値
データの送信が繰返し実行されるようにする。このよう
にして相対値データの送信がＡ回繰返されたならば、こ
のステップ205から上記ステップ200に戻り、再び絶対値
データが送信されるようになる。すなわち、データの転
送タイミングのＡ回毎に絶対値データが送信され、その
他は絶対値データが送信されるようになるものである。

第７図はデータ送信の処理の流れを示すもので、ステッ
プ300では絶対値判定フラグによって相対値送信モード
であるか否かを判断しているもので、相対値送信モード
であると判定されたならば、ステップ301に進んで現在
データと過去データとに基づいて送信データを算出す
る。そして、さらにステップ302で上記相対値データの
正負判定フラグをセットし、ステップ303で送信データ
が相対値であることを示す相対値フラグをセットするも
のであり、この相対値フラグおよび正負判定フラグの設
定された相対値データは、ステップ304で伝送路に送信
されるようになる。このように送信が行われたならば、
ステップ305で過去のデータを現在のデータに書き変え
更新して保管させるようにする。

また、上記ステップ300で絶対値判定フラグが絶対値送
信モードに設定されている場合には、ステップ306に進
んで現在データを送信データとして設定させるようにす
る。そして、ステップ307で送信データが絶対値データ
であることを表示する絶対値判定フラグをセットし、上
記ステップ304に進んで送信するものである。

第８図は上記のようにして送信されたデータを送信ユニ
ットとは異なる他のユニットで受信する場合の処理の流
れを示しているもので、まずステップ400で伝送路を転
送されたデータを受信処理する。ステップ401では上記
受信されたデータが相対値データであるか否かを絶対値
判定フラグによって判定し、相対値データであることが
確認されたならばステップ402で正負判定フラグに基づ
いて、受信されたデータの正負を判定する。

このステップ402で相対値データが正であると判定され
たならば、ステップ403に進んで、受信されたデータと
記憶保管されている前回の過去データとを加算し、現在
データを算出する。またステップ402で判定結果が負で
あるとされた場合には、ステップ404に進んで、過去デ
ータから受信データを減算して現在データを算出する。
そして、上記ステップ403あるいは404で現在データが算
出されたならば、ステップ405で過去データを現在デー
タに書換え保管させるようにする。

上記ステップ401で絶対値判定フラグが絶対値を表示し
ていることが判定されたならば、ステップ406に進んで
受信データを現在データとして処理し、ステップ405に
進むものである。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係るデータ転送装置によれば、
転送すべきデータの変化分のみが原則的に転送されるよ
うになるものであり、データの転送効率が充分に向上さ
れるようになるものである。この場合、特定される周期
で現在データの絶対値データが転送されるようになるも
のであるため、転送された相対値データに基づき現在デ
ータを算出する過程における誤差の発生が効果的に低減
できるものであり、充分な信頼性が得られるようにな
る。特に、車両に搭載された複数の制御対象を電子的に
制御するような場合、このようなネットワーク構成が効
果的に使用できるものであり、データ転送が効率的に行
われることによって、車両の走行状態に対応した各種機
器の電子制御が即応性をもって実行されるようになるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概略を説明するための構成図、第２
図はこの発明の一実施例に係るデータ転送制御装置を説
明するための構成図、第３図は上記装置で使用されるデ
ータのフォーマットを説明する図、第４図および第５図
はそれぞれ絶対データの送信状態および相対値データの
送信状態を説明するための図、第６図はデータ送信処理
の流れを説明するフローチャート、第７図は同じく送信
データの処理の流れを説明するフローチャート、第８図
は受信処理の流れを説明するフローチャートである。 11……伝送路、121、122、……、12n……制御ユニッ
ト、13……スロットル、14……A/D変換器、15……CPU、
16……RAM、17……ROM。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 善久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 伊奈 克弘 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−19008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−48282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−56530（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ伝送路に複数の電子制御ユニットを
   接続設定するようにしたネットワークシステムにおい
   て、上記電子制御ユニットは、 上記伝送路に送出すべきデータの絶対値を記憶し、この
   記憶データを新しい現在データが得られる毎に記憶更新
   する手段と、 上記現在データを上記伝送路に送出する第１の送信手段
   と、 上記手段で記憶されたデータと現在データとを比較し、
   その差分に対応したデータを送信データとして設定する
   第２の送信手段と、 上記第１あるいは第２の送信手段の一方を選択設定する
   手段とを具備し、 少なくとも最初の送信要求に対応して、上記第１の送信
   手段が選択されるようにしたことを特徴とするネットワ
   ーク内のデータ転送制御装置。