JPH0744494A

JPH0744494A - 自動車用通信システム

Info

Publication number: JPH0744494A
Application number: JP5191231A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Obo; 茂於保; Akizou Kawabata; 晃蔵川端; Tatsuya Yoshida; 龍也吉田
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1995-02-14
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JP3334953B2

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車用通信システムで、各種の通信方式に
柔軟に対応できるようにする。【構成】中央局100は複数の端末局と通信によりデ−
タを授受し、ボディ制御を統括する。中央局100のマイ
クロコンピュ−タ110は、CPU111の他にサブプロセッサ1
12を内蔵する。CPU111はROM115に格納されたボディ制御
プログラムを実行する。この実行結果や実行に必要な端
末側のデータを端末局との間で通信する必要があるが、
この通信処理は、サブプロッセサ112がCPU111とは独立
にROM116に格納されたプログラムに従い処理し、入出力
回路113を制御して当該端末局と所定通信方式で実行す
る。専用通信LSIを使用すること無く、任意の通信方式
をサブプロセッサのプログラムで実行するため、性能を
劣化させること無く多種多様な自動車用通信システムを
柔軟に構成できる。また、本体CPUのソフト負担少な
く、電波放射、コストの点で有利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリアルデ−タ伝送技術
を利用した自動車用通信システムに係り、特に、電磁放
射量が少なくしかも各種の通信方式に柔軟に対応するの
に好適な自動車用通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車ではシリアルデ−タ伝送技
術を利用した各種の通信システムが実用化されている。
例えば、特開昭５９−２３０３４５号公報には、多数の
制御信号配線を１本もしくは数本の信号伝送線に置き換
え、制御信号をシリアル多重デ−タ伝送技術を用いて伝
送することにより、電装機器を制御する自動車用通信シ
ステムが述べられている。このような自動車のボディ電
装機器制御を対象とした通信システムは、近年では分類
上「クラスＡ」と呼ばれている。自動車における通信技
術の応用は上記のクラスＡのみならず、エンジン機器等
の故障診断のために制御ユニットと外部診断機とをシリ
アル通信で接続する「クラスＢ」がある。また、エンジ
ン制御やトランスミッション制御、あるいはサスペンシ
ョン制御等の個々のマイクロコンピュ−タ制御ユニット
間をシリアルデ−タ伝送で結合し、総合的なリアルタイ
ム分散制御系を実現する通信システムは「クラスＣ」と
呼ばれている。このような各種の具体的な自動車用通信
システムについては、米国自動車技術会エス・エ−・イ
−・ペ−パ第９２０２２８号（ＳＡＥＰaper９２０２
２８）に詳しく報告されている。

【０００３】このような自動車用通信システムでは、シ
リアルデ−タ伝送を実現する通信処理装置としてＬＳＩ
技術が広く利用されている。上記の米国自動車技術会エ
ス・エ−・イ−・ペ−パ第９２０２２８号（ＳＡＥＰa
per９２０２２８）には、各種の通信用ＬＳＩについて
も詳細な解説がある。同報告にあるように、クラスＡ，
Ｂ，Ｃ用途に各種の自動車用通信方式が提案されてお
り、かつこれを実現するための専用ＬＳＩが開発されて
いる。

【０００４】以下、専用ＬＳＩを用いた通信処理装置の
構成方法という観点から、従来技術を整理して述べる。〈第１の従来技術〉非同期シリアル通信インタフェ−ス
ＡＣＩＡ（ＡsynchronousＣommunicationＩnterface Ａ
dapter）を通信処理装置として用いた自動車用通信シス
テムである。ＡＣＩＡには日立製ＨＤ６３５０等の汎用
ＬＳＩがあり、パ−ソナルコンピュ−タ間の通信等で
も、通信処理装置として広く利用されている。近年のシ
ングルチップマイクロコンピュ−タでは、Ｈ８／５３２
（日立製ＨＤ6475328）等のようにＡＣＩＡを内蔵した
ものが各種製作されている。マイクロコンピュ−タ内蔵
ＡＣＩＡを通信処理装置として利用することはコスト的
に有利であり、自動車用通信システムでもしばしば採用
されている。しかしながら、ＡＣＩＡでは１回のデ−タ
伝送で送信できるデ−タが１バイトに限定される。ま
た、伝送によるデ−タ誤り検出・誤り訂正機能について
も１ビットのパリティチェック機能しかなく、電磁ノイ
ズの多い自動車環境では不十分なことが多い。

【０００５】以上の問題点は、本体のマイクロコンピュ
−タが通信処理制御の一部をソフトウェアで実行するこ
とにより、ある程度は軽減できる。しかしこの場合、制
御システムによってはマイクロコンピュ−タの本来の制
御機能に支障をきたすことがあり、限定した用途でしか
ＡＣＩＡは活用されていない。

【０００６】〈第２の従来技術〉特開昭５９−２３０３
４５号公報で述べられているように、マイクロコンピュ
−タを使用せずに通信処理装置として専用ＬＳＩを用
い、更にこの専用ＬＳＩに負荷制御機能を持たせた自動
車用通信システムである。この構成では、マイクロコン
ピュ−タを使用しないため、複雑な負荷制御は実現でき
ない。従って、パワ−ウィンドウやドアロックドア等の
ボディ制御のように比較的単純なシステムに有効な通信
処理装置である。

【０００７】〈第３の従来技術〉インテル社製ＡＮ８２
５２６等の自動車応用向けに開発された専用ＬＳＩを通
信処理装置として用いた自動車用通信システムである。
マイクロコンピュ−タ外部に専用ＬＳＩを設置した場
合、上述したＡＣＩＡでのデ−タ長，伝送誤り制御ある
いは本体マイクロコンピュ−タのソフトウェア負荷とい
った問題はほぼ解決できる。しかしながら、通信処理装
置としてのＬＳＩ規模が大きくなり、コスト高となる別
の問題が発生する。

【０００８】〈第４の従来技術〉通信処理装置として専
用機能をマイクロコンピュ−タに内蔵した自動車用通信
システムである。フィリップス社製ＰＣＡ８２Ｃ２００
はこの例である。この従来技術では、通信処理装置の機
能の一部をマイクロコンピュ−タで実行しており、この
ため通信を実行する処理回路のハ−ドウェア規模がある
程度抑制されている。この従来技術は、第３の従来技術
の外部専用ＬＳＩ方式に比べてコスト的に有利である。
しかし、マイクロコンピュ−タで一部の通信処理を負担
するため、マイクロコンピュ−タの本来の制御機能の負
担となる。また、マイクロコンピュ−タのソフトウェア
処理のため、伝送速度を高速化する上で障害がある。

【０００９】〈第５の従来技術〉通信処理装置として第
２の従来技術と第３の従来技術とを混在した自動車用通
信システムであり、特開昭５９−２３０３４５号公報に
詳しく述べられている。この第５の従来技術では、制御
ユニットを中央局と端末局に分類し、通信処理装置とし
て中央局では外部専用ＬＳＩを設置し、端末局では通信
処理装置である専用ＬＳＩが負荷制御機能も持つ。外部
専用ＬＳＩのみを用いた第３の従来技術と異なり、端末
局が専用ＬＳＩのみから構成されるためコスト的に有利
である。またこの場合、マイクロコンピュ−タを有する
中央局が負荷制御命令を発行するため、第２の従来技術
に比べてはるかに複雑な制御動作を実現でき、適用範囲
が広い。しかし、この第５の従来技術でも、中央局にお
ける外部専用ＬＳＩに起因したコスト上昇の問題は残
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した様に、従来の
自動車用通信システムには、専用ＬＳＩを用いた種々の
構成がある。しかしながら、いずれの方式も上記述べた
通り個々に問題点を残しているほか、更に下記の問題も
ある。

【００１１】自動車用通信システムには多種多様の応用
があり、各種応用に適した通信方式が用いられている。
このため、各通信方式毎に通信処理装置を構成する専用
ＬＳＩが製作されているが、異なる通信方式間では当然
のことながら通信はできない。従って、自動車内の各種
制御ユニット間で自在にデ−タを交換するには複数の通
信処理装置を各制御ユニットに備える必要がある。これ
は制御ユニットのコストアップをきたすのみならず、異
なる通信方式を備えた制御ユニットが新規に発生する毎
に、他の従来制御ユニットについても通信処理装置の見
直しが必要となり、自動車全体の通信システム構成上、
柔軟性を欠くことになる。

【００１２】また一方、マイクロコンピュ−タ外部に通
信処理装置として専用ＬＳＩを設置することは、通信処
理装置の性能確保の観点からは不可欠である反面、コス
トアップのみならず、電磁放射を増加する点で好ましく
ない。近年、電磁放射に対する規制は環境保護の観点か
ら強く求められているが、マイクロコンピュ−タ外部に
周辺装置を接続することによって電磁放射が増加する虞
がある。なぜなら、ワンチップマイクロコンピュ−タで
は高速のコンピュ−タバスがＬＳＩチップ内部にしかな
いため電磁放射は発生しにくい。しかし、周辺装置をマ
イクロコンピュ−タにバス接続するには、マイクロコン
ピュ−タ外部のプリント基板上にコンピュ−タバスを配
線せざるを得ない。このバス配線はＬＳＩ内部とは異な
り、配線長が長く、また大きな高周波の電流が流れるた
め、電磁放射をきたしてしまう。

【００１３】本発明の目的は、各種の通信方式に柔軟に
対応でき、誤り制御や伝送速度等の性能を劣化すること
なく実現でき、かつコスト的に有利であり、更に制御ユ
ニットからの電磁放射を軽減できる通信処理装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、マイクロコ
ンピュ−タの中央処理装置（Ｃentral ＰrocessingＵni
t：ＣＰＵ）とは別個にプログラム制御可能なサブプロ
セッサを内蔵したマイクロコンピュ−タを使用し、入出
力回路を用いサブプロセッサに通信処理をプログラム制
御させることで、達成される。

【００１５】

【作用】サブプロセッサは、入出力端子の論理状態を制
御・判別できる。すなわち、デ−タ送信はサブプロセッ
サの出力制御命令を用いて送信デ−タのビットパタ−ン
に応じて１または０（ＨighまたはＬow）の論理状態を
出力する。また、デ−タ受信ではサブプロセッサの入力
判別命令を用いて受信デ−タビットパタ−ンの１または
０（ＨighまたはＬow）の論理状態を判別する。このサ
ブプロセッサ動作はＣＰＵ動作とは独立に、並行して実
行される。従って、ＣＰＵの通信制御処理はＣＰＵのソ
フトウェア負荷とはならない。また、サブプロセッサの
通信処理動作はプログラムにより定まる。従って、プロ
グラム変更により種々の通信方式を実現できる。更にサ
ブプロセッサは複数の入出力回路を同時並行して制御・
判別処理できる。従って、複数の通信方式を１個のサブ
プロセッサで同時処理することができる。ＣＰＵとサブ
プロセッサはマイクロコンピュ−タ内部で接続されてお
り、通信処理のためコンピュ−タバスをマイクロコンピ
ュ−タ外部のプリント基板上に出力する必要がない。こ
のため、コンピュ−タバスからの電磁放射を抑制するこ
とができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１〜図３は、本発明の第１実施例に係る自動
車用通信システムの構成図である。本実施例は、特開昭
５９−２３０３４５号公報、あるいは米国自動車技術会
エス・エ−・イ−・ペ−パ第９２０２２９号（ＳＡＥ
Ｐaper９２０２２９）記載の自動車用通信システムと同
様に、ドアのウィンドウ上下・パワ−ロック、ヘッドラ
イトや方向指示器等のランプ類、あるいはパワ−シ−ト
等を制御するボディ電装用の通信システム、つまりクラ
スＡの通信システムである。

【００１７】図１は本実施例に係る自動車用通信システ
ムの全体構成図である。中央局１００は、通信線２００
を介して、端末局３００，４００，５００と接続されて
いる。中央局１００と端末局４００はインストルメント
パネル背後に、端末局３００はステアリングカラム付近
に、また端末局５００はヘッドライト近くに各々配置さ
れる。

【００１８】中央局１００は、自動車用通信システムの
総ての入力情報を取得する。すなわち、中央局１００に
入力するキ−スイッチ１０１の状態を直接読み込み、ま
た端末局３００に入力されるヘッドライトスイッチ３０
１の状態は通信線３０１を介して検知する。中央局１０
０はこれらの入力情報に基づき、自動車用通信システム
の総ての出力状態を制御する。すなわち、中央局１００
に接続されている表示器１０２への制御信号を直接出力
し、また端末局４００，５００に接続されているブザ−
４０１およびヘッドライト５０１への制御信号は、通信
線２００を介して伝達する。

【００１９】端末局３００，４００，５００は、各種ス
イッチやセンサ情報を検知し中央局１００に向けて送信
し、逆に中央局１００から各種負荷への制御信号を受信
しこれを負荷に供給する。

【００２０】図２は、中央局１００の構成図である。本
実施例では、中央局１００には、ボディ制御処理のた
め、ＣＰＵ１１１（Ｃentral Ｐrocessing Ｕnit）とサ
ブプロセッサ１１２を内蔵したマイクロコンピュ−タ１
１０（例えば、日立製Ｈ８／５７０，ＨＤ6475708）を
使用している。サブプロセッサ１１２は、ＣＰＵ１１１
とは独立に入出力回路１１３を制御可能である。上記の
日立製Ｈ８／５７０のサブプロセッサはＩＳＰ（Ｉntel
igent Ｓub Ｐrocessor）と命名されているが、ここで
はサブプロセッサと呼ぶ。ＣＰＵ１１１とサブプロセッ
サ１１２は共用メモリ１１４を介してデ−タを授受可能
である。共用メモリ１１４は汎用レジスタおよびＲＡＭ
（Ｒandom Ａccess Ｍemory）で構成される。また、Ｃ
ＰＵ１１１およびサブプロセッサ１１２は、夫々ＲＯＭ
（Ｒead Ｏnly Ｍemory）１１５，１１６に格納された
プログラムに従い動作する。

【００２１】マイクロコンピュ−タ１１０の外部に専用
アナログＩＣ１２０を設置し、マイクロコンピュ−タの
入出力回路１１３と接続してある。専用アナログＩＣ１
２０は、シリアル伝送用のアナログドライバ１２１，ア
ナログレシ−バ１２２およびレベルコンバ−タ１２３で
構成されている。アナログドライバ１２１，アナログレ
シ−バ１２２は、通信線２００に接続される。アナログ
ドライバ１２１は入出力回路１１３から出力される送信
信号を通信線２００を駆動できる信号レベルに変換し、
かつ余分な高調波周波数成分を除去する。また、アナロ
グレシ−バ１２２は通信線に伝達される信号を受信し、
伝送歪を除去しかつ入出力回路１１３が論理判別可能な
信号レベルに変換する。

【００２２】一方、レベルコンバ−タ１２３はこれに入
力するスイッチ１０１の信号レベルをバッテリ電圧（＋
ＶB）から入出力端子１１３が論理判別できるロジック
レベルに変換する。この際、スイッチ１０１の出力に混
入したサ−ジ，スパイク電圧を除去する。また、レベル
コンバ−タ１２３は入出力端子１１３の出力状態に応じ
て表示器１０２をＯＮ／ＯＦＦし、表示器１０２を動作
させるに十分な電流を供給する。

【００２３】図３は、端末局３００の構成図である。通
信処理回路３１１と負荷インタフェ−ス回路３１２を一
体化した専用ＬＳＩ３１０を用いて構成してある。端末
局４００，５００についても同様である。本実施例の専
用ＬＳＩの構成は、米国自動車技術会エス・エ−・イ−
・ペ−パ第９２０２２９号（ＳＡＥＰaper９２０２２
９）記載のＬＣＵ（Ｌocal Ｃontrol Ｕnit）の専用Ｌ
ＳＩと同様である。

【００２４】以下、本実施例の自動車用通信システムの
動作について説明する。ここでは１例として、端末局３
００に接続されたヘッドライトスイッチに基づいたヘッ
ドライトの点灯制御について述べる。

【００２５】中央局１００のマイクロコンピュ−タ１１
０において、ＣＰＵ１１１は先に述べたようにＲＯＭ１
１５に格納されたボディ制御処理プログラムに従い動作
する。ＣＰＵ１１１は、各端末局に対し負荷を制御する
制御デ−タを送信し、また各端末局からスイッチ／セン
サ状態を示すモニタデ−タを受信する。ここで使用した
通信方式は、米国自動車技術会エス・エ−・イ−・ペ−
パ第９２０２２９号（ＳＡＥＰaper９２０２２９）に
記載のものと全く同一であり、まず中央局から制御デ−
タを送信し、この返信としてモニタデ−タを受信する。
送受信相手の端末局の選択にはアドレスデ−タを用い、
アドレスデ−タを制御デ−タとともに送信することによ
り、端末局側で送受信相手として識別される。送受信の
順番はＲＯＭ１１５中のアドレステ−ブルに記載の順番
通りであり、本実施例では各端末局を順次送受信相手と
する。

【００２６】以下、デ−タ送受信について概要を説明す
る。送受信を開始するために、まず図２に示すＣＰＵ１
１１は、共通メモリ１１４にアドレスデ−タと制御デ−
タを書き込む。次いでサブプロセッサ１１２に対し、送
信要求を発生する。サブプロセッサ１１２はこの送信要
求を受け、デ−タ送信を開始する。すなわち共通メモリ
１１４に書き込まれたアドレスデ−タと制御デ−タとを
参照し、入出力回路１１３の出力論理状態を制御するこ
とによって、送信信号の信号波形系列を生成する。この
送信信号はアナログドライバ１２１によって通信線２０
０に送出される。サブプロセッサ１１２は、このデ−タ
送信と並行して、通信線の信号状態をアナログレシ−バ
１２２と入出力回路１１３を介してモニタする。万一、
送信信号とモニタした信号が不一致の場合は送信エラ−
と判定し、共通メモリ１１４の所定の位置に送信エラ−
フラッグをセットする。。

【００２７】送信がエラ−なく終了すると、サブプロセ
ッサ１１２はデ−タ受信に移る。デ−タ受信では上記と
同様にサブプロセッサ１１２は通信線の信号状態をアナ
ログレシ−バ１２２と入出力回路１１３を経てモニタ
し、受信デ−タのデ−タビット系列を再生する。更にサ
ブプロセッサ１１２はアドレスデ−タ一致とパリティ誤
り無しを確認した後、受信したデ−タをモニタデ−タと
して共通メモリ１１４に書き込む。同時にＣＰＵ１１１
に対して受信終了割込みを発生する。アドレス不一致ま
たはパリティ誤りが検出された場合、共通メモリ１１４
の所定の位置に受信エラ−フラッグをセットする。ＣＰ
Ｕ１１１は受信終了割込みに対し、受信エラ−フラッグ
を判定した後、誤り発生がなければ、受信したモニタデ
−タを使用してボディ制御処理を行う。

【００２８】図７は、サブプロセッサ３の別実施例に係
る詳細構成図である。本実施例では、サブプロセッサ３
の内部に、送信先，送信元を格納するレジスタ１１ａ，
１１ｂと、制御データ，モニタデータを格納するレジス
タ１２ａ，１２ｂと、実際の送信データを格納するシフ
トレジスタ１３ａ，１３ｂと、タイマカウンタに使用す
るレジスタ１４と、エラー検出，通信制御に使用するレ
ジスタ１９を備える。サブプロセッサはこれらのレジス
タを使い、伝送制御用プログラムとタイマカウンタ用プ
ログラムを実行して伝送制御を行う。サブプロセッサ
は、受信信号の開始を認識した場合、タイマカウンタ用
レジスタ１４をカウントアップし、一定の時間で伝送信
号を検出し、ビット“１”，“０”を判定する。受信信
号の終了を認識した場合、送信先の端末とモニタデータ
がレジスタ１１ｂ，１２ｂに書き込まれる。この時にエ
ラーが検出されなかった場合、ＣＰＵにレジスタ１１
ｂ，１２ａのデータが読み取られ、モニタデータに応じ
た送信先，制御データがレジスタ１１ａ，１２ａに書き
込まれる。サブプロセッサ３は、このレジスタデータよ
り、送信データを作成してレジスタ１３ａに格納し、タ
イマカウンタで同期をとりながら、送信を開始する。そ
の後、サブプロセッサ３は、再び受信待ちの状態とな
る。

【００２９】本実施例の場合、端末局３００に接続され
ているヘッドライトスイッチ３０１の状態は上記のよう
にしてモニタデ−タとしてＣＰＵ１１１で処理される。
すなわち、ＣＰＵ１１１はヘッドライトスイッチ３０１
の状態を示すモニタデ−タに応じて、ヘッドライト５０
１の点灯または消灯を指示する制御デ−タを端末局５０
０に向けて送信する。同時にヘッドライト状態表示器１
０２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。更に、キ−スイッチ１
０１の状態を判別し、キ−が抜かれている状態であれ
ば、端末局４００に向けて、アラ−ムブザ−４０１を駆
動するための制御デ−タを送信する。

【００３０】以上説明したように、本実施例では、ボデ
ィ制御処理はＲＯＭ１１５に格納したプログラムに従
い、ＣＰＵ１１１によって実行され、このボディ制御処
理に必要となる通信処理は、ＲＯＭ１１６に格納したプ
ログラムに従い、サブプロセッサ１１２によって実行さ
れる。

【００３１】本実施例では、中央局のサブプロセッサ１
１２が通信系統を集中制御するものであるが、本発明は
集中制御に限るものではなく、分散処理方式の通信方式
を採用することも可能である。例えば、中央局と端末局
の両方にサブプロセッサを内蔵したマイクロコンピュ−
タを使用し、分散処理方式の通信方式である米国ＳＡＥ
のＪ１８５０通信方式を中央局と端末局のサブプロセッ
サで実行しても良い。

【００３２】図４は、本発明の第２実施例に係る通信シ
ステムの構成図である。本実施例では、エンジン制御ユ
ニット６００から通信線６１０を介してパワ−モジュ−
ル６２０に制御信号を伝送する。本実施例では、エンジ
ン制御ユニット６００を車室内に、またパワ−モジュ−
ルはエンジン付近のエンジンル−ム内に設置し、両者を
通信線で結合する。エンジン制御ユニット６００は、パ
ワ−モジュ−ル６２０に対して点火並びに燃料噴射タイ
ミングデ−タおよび噴射燃料量デ−タをシリアル伝送に
よって送信し、遠隔操作によりエンジンを制御する。こ
のため、エンジン制御ユニット６００に、サブプロセッ
サ内蔵のマイクロコンピュ−タ６０１とアナログ専用Ｉ
Ｃ６０２を設け。これは第１実施例の中央局１００と同
様である。すなわち、マイクロコンピュ−タ６０１のＣ
ＰＵ６０３はエンジン制御処理を実行し、サブプロセッ
サ６０４は入出力回路６０５を制御しつつ、通信処理を
分担する。また、アナログ専用ＩＣ６０２は通信線およ
び周辺負荷とのアナログ接続を行ない、信号レベルを調
整する。

【００３３】一方、パワ−モジュ−ル６２０は、第１実
施例における端末局３００と同様の機能を持つ通信処理
回路６２３並びに負荷インタフェ−ス回路６２４、およ
び燃料噴射・点火制御回路６２５を集積化した専用ＬＳ
Ｉ６２１を使用する。本実施例における通信方式は、特
開昭５９−２３０３４５号公報に述べられている１対１
伝送と同じである。燃料噴射・点火制御回路６２５はエ
ンジン制御ユニット６００からの伝送デ−タを受信し、
燃料噴射インジェクタおよび点火プラグに与える制御信
号に変換する。この制御信号は負荷インタ−フェ−ス回
路６２４を通して出力される。パワ−素子６２２は負荷
インタフェ−ス回路６２４からの制御出力をパワ−増幅
し、燃料噴射インジェクタ６２６および点火プラグ６２
７を駆動する。また、パワ−素子６２２の故障状態は負
荷インタフェ−ス回路６２４により読み込まれ、通信処
理回路６２３によってエンジン制御ユニット側に返信さ
れる。

【００３４】本実施例によれば、従来はエンジン制御ユ
ニットに内蔵されているパワ−素子をエンジンル−ム内
に置くことが可能となり、エンジン制御用マイクロコン
ピュ−タや車室内機器を燃料噴射・点火に伴う強力な電
波ノイズから保護することが容易となる。また、従来方
式では燃料噴射および点火制御のために多数配線が必要
であったが、本実施例によれば少数の通信線で置き換え
られ、エンジン制御ユニット構成、および自動車内配線
を大きく簡略化できる。

【００３５】なお、本実施例では、制御用アクチュエ−
タである点火プラグおよび燃料噴射イグナイタに対する
制御信号をサブプロセッサを用いたシリアル通信を介し
て送信したが、この逆も可能である。すなわち、空気流
量を計測する熱線式流量計等のセンサ信号をエンジン制
御ユニットにシリアル伝送する場合に、エンジン制御ユ
ニットのサブプロセッサで通信処理を実行することによ
って、このセンサ信号を受信しても良い。同様にエンジ
ン制御に限らず、例えばナビゲ−ションシステム等にお
いてセンサ信号を本発明に基づいて本体制御ユニットに
シリアル伝送するに際して、本体処理ユニットのサブプ
ロセッサで通信処理を実行し、センサ信号を受信するこ
とも可能である。

【００３６】図５は、本発明の第３実施例に係る通信シ
ステムの構成図である。本実施例では、エンジン制御ユ
ニット７００、パワ−モジュ−ル７１０、トランスミッ
ション制御ユニット７２０、および外部診断器７３０を
通信線７４０，７４１，７４２を介して接続している。
エンジン制御ユニット７００の構成は第２実施例のエン
ジン制御ユニットとほぼ同様である。すなわち、サブプ
ロセッサ内蔵マイクロコンピュ−タ７０１を使用し、こ
の外部に通信用アナログ専用ＩＣ７０５を設置してい
る。マイクロコンピュ−タ７０１では、ＣＰＵ７０２が
エンジン制御を実行し、サブプロセッサ７０３が入出力
回路７０４を制御して、通信処理を分担することは第２
実施例と全く同様である。本実施例の場合、通信線が３
本あり、このため通信用アナログ専用ＩＣ７０５が３回
路分のアナログドライバ、レシ−バを有する点が第２実
施例とは異なる。

【００３７】パワ−モジュ−ル７１０の構成は第２実施
例のパワ−モジュ−ル６２０と全く同様である。トラン
スミッション制御ユニット７２０は、トランスミッショ
ン制御用のマイクロコンピュ−タ７２１と、通信処理装
置としてクラスＣ用の通信ＬＳＩ７２２（インテル社製
ＡＮ８２５２６）を備える。また、外部診断器７３０は
診断用のコンピュ−タ７３１と通信処理装置としてＡＣ
ＩＡ７３２（日立製ＨＤ６３５０）を有する。

【００３８】３本の通信線７４０，７４１，７４２にお
いて使用する通信方式は上記のように各々異なる。すな
わち、通信線７４０を用いたエンジン制御ユニット７０
０とパワ−モジュ−ル７１０との通信では特開昭５９−
２３０３４５号公報記載の通信方式を使用する。通信線
７４１を用いたエンジン制御ユニット７００とトランス
ミッション制御ユニット７２０との通信ではインテル社
ＡＮ８２５２６を用いたクラスＣ通信方式を使用する。
また通信線７４２を用いたエンジン制御ユニット７００
と外部診断器７２０との通信ではＡＣＩＡを用いたＩＳ
Ｏ９１４１規格に準拠した通信を行う。

【００３９】マイクロコンピュ−タ７０１内蔵のサブプ
ロセッサ７０３は上記３種類の通信方式をプログラムに
より並行して実行する。本実施例で使用したマイクロコ
ンピュ−タ７０１（日立製Ｈ８／５７０，ＨＤ６４７５
７０８）の場合、サブプロセッサは最大１２個のプログ
ラムを同時並行して実行可能であるから、本実施例のよ
うに３種類の通信処理であれば、それほど伝送速度を犠
牲にすることなくマルチプログラム実行が可能である。

【００４０】本実施例によれば、エンジン制御ユニット
７００に通信方式の異なる他の制御ユニットが各種の通
信方式により接続されても、通信処理装置をエンジン制
御ユニット７００に追加することなく、サブプロセッサ
のプログラム変更だけで柔軟に対応可能である。

【００４１】なお、エンジン制御ユニット７００とトラ
ンスミッション制御ユニット７１０および外部診断器７
２０との通信は、異なる２種類の通信方式を時分割に実
行することにより、通信線７４１と７４２を一本化して
も良い。この場合、配線が軽減されると同時に、通信用
アナログ専用ＩＣ７０５のアナログドライバ、レシ−バ
は２回路分に削減できる。

【００４２】更に、本実施例ではエンジン制御ユニット
とトランスミッション制御ユニットによるエンジン・パ
ワ−トレィン制御システム、および外部診断器間のシリ
アルデ−タ通信を説明したが、これに限らず、トラクシ
ョン制御ユニットを含めても良い。また、アンチロック
ブレ−キシステムやサスペンション制御、あるいは４輪
駆動制御、または４輪ステアリング等の車両制御システ
ムの制御ユニットとの間のシリアル通信に適用しても良
い。また、サブプロセッサによる通信処理はＪ１８５０
方式のような分散制御方式の通信制御でデ−タ送信権利
を調停する必要のあるコンテンションバス方式に限るこ
となく、ト−クン方式や、ポ−リングによる集中バス方
式に適用しても良い。本実施例によれば、サブプロセッ
サのプログラム処理で通信処理を実現するため、任意の
通信方式が適用可能である。

【００４３】図６は、本発明の第４実施例に係る通信シ
ステムの構成図である。図６において、中央局８００は
ディスプレイ制御ユニット８１０および端末局８２０，
８２１，８２２と通信線８３０，８３１により通信で接
続されている。中央局８００は第１実施例の中央局１０
０とほぼ同様の構成であり、マイクロコンピュ−タ８０
１はＣＰＵ８０２、サブプロセッサ８０３、入出力端子
８０４を有する。本実施例では、中央局８００は２本の
通信線８３０，８３１を駆動するため、通信用専用ＩＣ
８０５においてアナログドライバ、レシ−バを２回路分
有する点が第１実施例とは異なる。

【００４４】ディスプレイ制御ユニット８１０は、ディ
スプレイ８１３を制御するものであり、テレビ映像受信
回路８１４の画像、ナビゲ−ションユニット８１５が出
力する地図と車両の現在位置、およびエアコン８１６、
オ−ディオ装置８１７の動作設定のための画面が、操作
入力信号によって切り替わり表示される。操作入力信号
は、ディスプレイ８１３の画面上に設置されたタッチパ
ネル８１８から入力される。更に、中央局８００から通
信によって与えられるボディ制御の状態または電装機器
の故障情報もディスプレイ８１３に表示する。このた
め、ディスプレイ制御ユニット８１０は、マイクロコン
ピュ−タ８１１および通信用ＬＳＩ８１２を有する。通
信用ＬＳＩ８１２は、米国自動車技術会エス・エ−・イ
−ペ−パ第９２０２２９号（ＳＡＥＰaper９２０２２
９）記載の通信方式に対応した通信処理機能とマイクロ
コンピュ−タインタフェ−スを集積化したものである。
また、端末局８２０，８２１，８２３は第１実施例の端
末局３００，４００，５００と全く同様である。

【００４５】中央局８００のサブプロセッサ８０３は、
ディスプレイ制御ユニット８００および端末局８２０，
８２１，８２２との通信のため、第１実施例で説明した
通信方式を２回線分、同時並行してプログラムにより実
行する。すなわち、同一の通信処理プログラムが２個
分、サブプロセッサによって同時並行して実行される。
当然、サブプロセッサが使用する内部メモリは２つのプ
ログラムにおいて区別され、混同されることが無いのは
言うまでもない。

【００４６】本実施例によれば、ボディ制御を実行する
中央局８００を簡単にディスプレイ制御ユニット８１０
に通信で接続できるため、ボディ制御の状態、または電
装機器の故障情報等を容易にディスプレイ表示すること
が可能である。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、通信処理装置をマイク
ロコンピュ−タに内蔵されたサブプロセッサで実行する
ため、各種の通信方式に柔軟にプログラムで対応可能に
なる。また、外付けの通信用ＬＳＩが不要となり、コス
トおよび電波放射の点で有利となる。更に、マイクロコ
ンピュ−タ内蔵ＣＰＵソフトの負担が軽くなり、かつ誤
り制御機能や伝送速度性能を劣化することなく通信処理
が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るボディ制御用自動車
用通信システムの全体構成図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るボディ制御用の自動
車用通信システムの中央局の構成図である。

【図３】本発明の第１実施例に係るボディ制御用の自動
車用通信システムの端末局の構成図である。

【図４】本発明の第２実施例に係るエンジン制御用の自
動車用通信システムの構成図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る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および外部診断器
を接続する自動車用通信システムの構成図である。

【図６】本発明の第４実施例に係るボディ制御とディス
プレイ制御を接続する自動車用通信システムの構成図で
ある。

【図７】サブプロセッサの詳細構成図である。

【符号の説明】

１００…中央処理装置、２００…通信線、３００，４０
０，５００…端末局、１１０…サブプロセッサ内蔵マイ
クロコンピュ−タ、１，１１１…ＣＰＵ、３，１１２…
サブプロセッサ、１１３…入出力回路、１１４…共通メ
モリ、１１５，１１６…ＲＯＭ、１２０…専用アナログ
ＩＣ、１２１…アナログドライバ、１２２…アナログレ
シ−バ、１２３…レベルコンバ−タ、３１０…専用ＬＳ
Ｉ、３１１…通信処理回路、３１２…負荷インタフェ−
ス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川端晃蔵茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地３日立オートモティブエンジニアリング株式会社内 (72)発明者吉田龍也茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＰＵとサブプロセッサを内蔵したマイ
クロコンピュ−タを使用し、前記ＣＰＵにより自動車の
機器を制御するデータをプログラム演算により求め、前
記サブプロセッサがプログラム制御することで前記機器
との間で前記データの通信処理を行い、前記機器をシリ
アル通信を介して制御することを特徴とする自動車用通
信システム。
【請求項２】請求項１記載のマイクロコンピュータを
有する第１制御ユニットと、自動車のボディ電装機器を
駆動する第２制御ユニットと、前記第１制御ユニットと
前記第２制御ユニットとを接続する通信線とを備え、前
記ＣＰＵが前記ボディ電装機器を制御するデータをプロ
グラム演算により求め、前記サブプロセッサがプログラ
ム制御により前記データを前記第２制御ユニットとの間
で通信処理することを特徴とする自動車用通信システ
ム。
【請求項３】請求項２において、第１制御ユニットが
通信処理系統を集中制御し、第２制御ユニットが第１制
御ユニットとの間でシリアル通信を介して送受信するデ
−タに基づいて自動車のボディ電装機器を制御すること
を特徴とする自動車用通信システム。
【請求項４】請求項３において、第２制御ユニットが
通信処理機能と負荷入出力機能とを集積化した集積回路
を用いて構成されていることを特徴とする自動車用通信
システム。
【請求項５】請求項２において、第１制御ユニットと
第２制御ユニットとが通信系統を対等に分散制御するこ
とを特徴とする自動車用通信システム。
【請求項６】請求項１記載のマイクロコンピュータを
有する第１制御ユニットと、自動車のエンジン・パワ−
トレイン機器を駆動する第２制御ユニットと、前記第１
制御ユニットと前記第２制御ユニットとを接続する通信
線とを備え、前記ＣＰＵが前記エンジン・パワ−トレイ
ン機器を制御するデータをプログラム演算により求め、
前記サブプロセッサがプログラム制御により前記データ
を前記第２制御ユニットとの間で通信処理することを特
徴とする自動車用通信システム。
【請求項７】請求項６において、第１制御ユニットが
通信処理系統を集中制御し、第２制御ユニットが第１制
御ユニットとの間でシリアル通信を介して送受信するデ
−タに基づいて自動車のエンジン機器を制御することを
特徴とする自動車用通信システム。
【請求項８】請求項７において、第２制御ユニットが
通信処理機能と負荷入出力機能とを集積化した集積回路
を用いて構成されていることを特徴とする自動車用通信
システム。
【請求項９】請求項７において、第２制御ユニットが
点火プラグのイグニッションを制御することを特徴とす
る自動車用通信システム。
【請求項１０】請求項７において、第２制御ユニット
が燃料噴射器のインジェクションを制御することを特徴
とする自動車用通信システム。
【請求項１１】請求項６において、第２制御ユニット
がトランスミッション制御ユニットであることを特徴と
する自動車用通信システム。
【請求項１２】請求項６において、第２制御ユニット
がトラクション制御ユニットであることを特徴とする自
動車用通信システム。
【請求項１３】請求項６において、第１制御ユニット
と第２制御ユニットが対等に通信系統を分散制御するこ
とを特徴とする自動車用通信システム。
【請求項１４】請求項１３において、第２制御ユニッ
トがトランスミッション制御ユニットであることを特徴
とする自動車用通信システム。
【請求項１５】請求項１３において、第２制御ユニッ
トがトラクション制御ユニットであることを特徴とする
自動車用通信システム。
【請求項１６】請求項１記載のマイクロコンピュータ
と自動車のエンジン・パワートレイン機器とが通信線で
接続され該パワートレイン機器が前記マイクロコンピュ
ータで制御される構成と、前記サブプロセッサは前記パ
ワートレイン機器の制御データを外部診断器にも出力す
る手段とを備えることを特徴とする自動車用通信システ
ム。
【請求項１７】請求項１記載のマイクロコンピュータ
と自動車のエンジン・パワ−トレイン機器とが通信線で
接続され該パワートレイン機器が前記マイクロコンピュ
ータで制御される構成と、前記サブプロセッサが通信処
理機能によりエンジン・パワ−トレイン制御用センサの
検知デ−タを取得する手段とを備えることを特徴とする
自動車用通信システム。
【請求項１８】請求項１記載のマイクロコンピュータ
と自動車の車輌制御用機器とが通信線で接続され該車輌
制御用機器が前記マイクロコンピュータで制御される構
成と、前記サブプロセッサが通信処理機能により前記車
輌制御用センサの検知デ−タを取得する手段とを備える
ことを特徴とする自動車用通信システム。
【請求項１９】請求項１記載のマイクロコンピュータ
と自動車ナビゲーション機器とが通信線で接続され自動
車の位置決めが前記マイクロコンピュータで制御される
構成と、前記サブプロセッサが通信処理機能によりナビ
ゲーションセンサの検知デ−タを取得する手段とを備え
ることを特徴とする自動車用通信システム。
【請求項２０】請求項１記載のマイクロコンピュータ
と自動車ボディ電装機器及びディスプレイシステムとが
夫々別の通信線で接続され、前記ＣＰＵがボディ制御プ
ログラムを実行し前記サブプロセッサが第１通信処理を
実行してボディ電装機器との間で通信を行って該ボディ
電装機器を制御すると共に、前記ＣＰＵはディスプレイ
制御プログラムを実行し前記サブプロセッサが第２通信
処理を実行してボディ電装機器の制御状態を前記ディス
プレイシステムの画面に表示する構成としたことを特徴
とする自動車用通信システム。
【請求項２１】請求項１記載のマイクロコンピュータ
と自動車のエンジン・パワートレイン機器及びディスプ
レイシステムとが夫々別の通信線で接続され、前記ＣＰ
Ｕがエンジン・パワートレイン制御プログラムを実行し
前記サブプロセッサが第１通信処理を実行してエンジン
・パワートレイン機器との間で通信を行って該エンジン
・パワートレイン機器を制御すると共に、前記ＣＰＵは
ディスプレイ制御プログラムを実行し前記サブプロセッ
サが第２通信処理を実行してエンジン・パワートレイン
機器の制御状態を前記ディスプレイシステムの画面に表
示する構成としたことを特徴とする自動車用通信システ
ム。
【請求項２２】自動車に搭載された各種機器の夫々の
制御を各機器用制御プログラムを実行処理するＣＰＵ
と、該ＣＰＵが前記各機器用制御プログラムの実行で求
めた各制御用データを前記各機器との間で夫々のプログ
ラム通信処理にて実行するサブプロセッサとを有するマ
イクロコンピュータを用いたことを特徴とする自動車用
通信システム。
【請求項２３】請求項２２において、サブプロセッサ
は各プログラム通信処理を時分割で行うことを特徴とす
る自動車用通信システム。
【請求項２４】請求項２２において、各プログラム通
信処理は、各機器の種類毎に予め決められた通信方式で
行うことを特徴とする自動車用通信システム。