JPS60117994A - 自動車内信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は自動車内の信号伝送方式に係り、特に点火ブラ
ダ等のような雑音の発生源となる装置ケ備えた自動車に
Ｐいて好適な１ｇ号伝送方式に関する。

し発明の背景〕 現在、自動車には各棟のデータをアナログまたはテシタ
ルの信号として、−線等の伝送線路を介して送受信する
装置が多数導入されつつある。例えば、公開特許公報昭
５５−１０５４９０に２いて述べられている自動車電気
システムでは、制御スイッチ群の発生する制御データを
ディジタル信号の形で送信装置が伝送線路に送出し、こ
れを受信した受信装置が対応する負荷群に制御データを
与えている。

しかし、このような信号伝送システムを自動車内におい
て実現するためには、従来より電子回路ケ自動車に導入
する際には常にそうであったように、自動車特有の＃：
廿環境の問題が克服されなければならない。電子回路の
性能が著しく向上している今日においては、信号伝送の
上で伝送誤りの発生原因として最も懸念されるものは、
伝線線路るるいは接続端子を経て侵入してくる外部から
の雑刊でおる。

自動車において最も顕著な雑音は点火装置の発するイグ
ニツ７ヨ／ノイズであり、これは周期的なバーストノイ
ズとして発生し、しかもその周期はエンジンの回転達観
とともに震化し、尚速回転１−２戊＼なる。この事は伝
送データのデータ長が長いほど、イグニツショ７による
ノく−ストノイズにより伝送データが破壊される確率が
高くなることケ意味する。したがって、必然的に正味の
データの倍以上の長さのフレーム長１する連想方式は、
この点に２いて不利である。フレーム長がある８度長く
、しかもエンジンが尚速回転しているという１Ｍｉな場
合には、はとんどすべての伝送フレームにイグニッショ
ンノイズが影響に及はすこととなり、正常なデータ伝送
が期待できなくなることかあＶ得る。

もちろん連送方式に限らす、自動車内の集約配蝉システ
ムのように多鎗のデータを伝送するシステムケ実現する
上で、イグニッションノイズ等の自動東に特有な雑音は
依然として大きな問題でろる。従来の自動車内１ａ号伝
送方式では、この雑音対策の点で不十分でおり、多飢の
データを誤り無く伝送できないという欠点がめった。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、イグニッションノイズ等の自動車に特
有な雑音環境下で１１１伝送誤りのない確実なデータ伝
送を保障する信号伝送方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

そこで本発明では、自動車内にお・いて発生するノイズ
、例えば点火装置のイグニッションノイズ、あるいは燃
料噴射器のイ／ジエクショ／の際のノイズが、エンジン
の回転と同期して周期的に発生することに着目し、点火
、あるいは燃料噴射のタイミングの少くとも１つを検出
することにエリ、点火、あるいは燃料噴射の際に発生す
るバーストノイズの少くとも一方を避けて信号伝送を行
うことにした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の１実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

第１図は本発明の一つの実施例でるる。図においてｌＯ
および２０は送受信機能を持つ処理装置であり、ここで
は１０は親局、２０は子局である。

親局ｌＯと子局２０とは伝送線路３０を介して結ばれて
いる。この親局１０と子局２０はそれぞれ制御処理回路
１（１１，２０１、送受信回路１０２゜２０２および入
出力回路１０３，２０３を備えている。送受信回路１０
２，２０２は互いに同期をとりながら伝送線路３０を介
して互いにデジタルデータを送受信する機能を持つ。デ
ータの送受信の開始、終了は制（財）処理回路１０１と
２０１に裏ジ決斌される。特に親局ｌＯの制御処理回路
１０１はデータの送受１８に関して主導権を握っており
、制御処理回路１０１の指令にエリ送受信回路１０２は
データの送信を開始し、このとき受信状態で待機してい
た子局２０側の送受信回路２０２はこのデータ金受佃す
る。子局が複数個ある場合送信データ中にアドレス情報
を設けて対象子局を指定する。親局１０’１ｌｌｌから
のデータの送信が終了すると、子局２０側の制の処理回
路２０１はこの受信データと入出六回Ｎ２Ｏ３に介して
得たデータに基つき、適当な演算処理、制御指令を行っ
た後親局ｌＯに返送すべきデータを整えて送受信回路２
０２に与え、親局１０に向けて送信する。この時、親局
１０側の送受信回１１１Ｓ１０２は受信可能状態になる
ように回路が作られており、子局からのデータを受信す
る。制御処理回路１０１はこの受信データと入出力回路
１０３を介して得たデータに基づき、適当な演算処理、
及び制御指令を行う。

以上の一連のシーケ／スをもって送受信の１サイクルが
終了する。これに喪する時間は割の処理装置の処理時間
を無視すると、シリアル伝送の場合、はぼ伝送データの
ビット数に伝送速耽を乗じたものとなる。伝送速度１２
５　ｋｂｐｓで片側方向１ＥＪ３２ピツ）ｆつ、＃６４
ビットのデータを二連送で送ると約１　ｒｎ□□□の時
間を要する。この１ｍ５ｅｃの間にイグニッションノイ
ズあるいは燃料供給弁によるノイズが発生し、伝送デー
タの一部が反転してしまったとすると、このサイクルの
伝送は無効となってしまう。

第１図の４０はノイズ源へ制御信号を加える例えば点火
制御回路、５０はトランジスタ式点火装置であり、４気
筒工／ジンを制御するものである。

点火制御Ｂ１１ｔｇ回路４０はトランジスタ５０１のベ
ース電極に点火制御信号を送出し、トランジスタ５０１
のオノ、オフを制＠１している。第２図にその動作波形
倉示す。第２図ビ）の点火制御信号がＩ・イレベルにな
るとトランジスタ５０１がオンし、バッテリー５０２よ
りイグニッションコイル５０３の１次巻線に第２図（ロ
）の電流が流れる。この際の過渡現象にＪ：ｖ１バッテ
リーにつながる給電線に脈動を生じノイズとなる。次い
で、通電時間Ｔｄだけ電流倉流した後、点火制御信号が
ローレベルになす、トランジスタ５０１がオフし、イグ
ニッションコイルの１次％流がしゃ断ノされ、この瞬間
に第２図Ｈに示すようにイグニッションコイルの２次側
に電磁誘導により高電圧が防起さ九る。これにより、デ
ィストリビュータ５０４の接点が閉じている点火プラグ
５０５が火花放電を起こす。この際には、給１！線上の
脈動もさることながら、火花放電に伴って発生する強力
な電磁波が周辺の電子機器に大きな雑音障害ケもたらす
。

本発明の散点はこのイグニッションに際シて発生するノ
イズの影響を受けずに誤りなく信号′ｆｅ−伝送するた
めに、点火制御信号を検出することにより、イグニッシ
ョンノイズが発生している時を避けて信号を送受イｇす
ることでおる。

これを可能とするため本実施例では、第１図に示すよう
に、親局ｌＯに点火制御信号の立上り、２工び立下が９
エツジの検出回路１０４、遅延回路１０５、お工ひ時間
回路１０６を備えに０工ツジ検出回路１０５の出力信号
は遅延回路１０５により、イグニッションの際の過渡現
＃！Ｐよひノイズが消失するまでの適当な時間遅延され
て、伝送桶始信号として制御処理回路１０１に人力され
る。

制御処理回ｗＩＩ１０１はこのタイミングに従い信号の
伝送を開始する。また、時間回路ｌＯ６はエツジ検出回
路の出力信号の時間間隔を計数し、点火周期Ｔｉ１通電
時間Ｔｄの値を制御処理回路１０１に知らせる。劃−処
理回路１０１はこの二つの時間幅の値と、あらかじめ計
算されている送受信の１サイクルに要する時間値とから
、イグニッションノイズの妨害を受けることなく伝送１
ｌｌＪ′能である送受信のサイクル数を決定し、イグニ
ッションノイズの間隙をぬって伝送を行うよう送受倍回
路１０２ケ制呻する。

第２図において、通電時間１゛ｄはイグニッションコイ
ル５０３に十分な電流を流すための時間であり、現状で
は３１１１ｓｅｃ程度が一つの目安となる値である。１
も点火周期１：ｉお工び周期Ｔはエンジンの回転数、Ｎ
　ｌ　ｒｐｎ旬に依存し、ており、４気筒エンジンの場
合 の関係がある。Ｎ　＝　６００Ｏｒｐｍ　（Ｄ時、Ｔ＝
２゜ｎ１ｓｅｃ　、　ｉ’　ｉ　＝　５　ｆＴｌｓｅｒ
となる。通電時間Ｔｄ＝３ｍｓｅｃ送受１ｔの１ザイク
ルの時間長ｅ１ｍｓｅｃとすると、少くとも点火１Ｕｌ
ｊＩｌ＋月ぎ号がハイレベルの時２サイクル、ローレベ
ルの＋１σ１サイクルのデータの送受信が、イクニツン
ヨノノイズの妨害を受けることなく司り目である。

以上述べｆｃように、本実施例によればエンジンの回転
数が変化して、イグニッションノイズの発生周期が変動
したとしても、イグニッションノイズの間隙をくぐりな
がら、妨害を避けてデータの送受信ができ、伝送誤りの
発生を防止することができる。

第１図のエツジ検出回ｊ！３１０４、遅延回路ＨＩ５、
時間回路１０６の構成の代わりにエツジ検出回路１０４
、！ニーｒイクロコ／ピユータとの組合わせを設けるこ
とも可能である。第３図（ａ）、　（ｂ）のフローチャ
ートは第１図の遅延回路１０５と時間回路１０６０代り
にマイククコ／ピユータを使用した場合の動作を示す。

第３図Ｃａ）はバッククランドタスクであり、（ｂ）は
割込みタスクでるる。電源の投入で始開点６０から動作
はステップ６２へ移る。エンジン動作中でなければステ
ップ６４で一定周期毎に伝号が伝送される。もし工／ジ
／が動作中であれば第３図（ａ）のタスクでは１ざ号伝
送せず、第３図（ｂＪタスクで信号伝送する。

同第３図（リタスクはエンジノ停止中でも信号を伝送で
きる機能を持っているので、第３図（ａ）のりスフがな
くても、第３図（ｂ）のみでも十分に動作する。

マイクロコンピュータは３ａｌ類の割込信号を受けるよ
うに構成されている。第１の割込みは１［ｆｌｌｓｅｃ
　、］毎に発生するタイマ割込みであり、第２の割込み
は第２図（イ）の信号の立上りエツジで発生する通電割
込み、第３の割込みは第２図げ】の信号の立Ｆリエツジ
で発生する点火割込みである。

割込みが発生すると第３図（ｂ）タスクが実行され、ス
テップ６６で点火割込みかどうかを見る。点火割込みで
あれはステップ６８でエンジンスピードを検出する。こ
れは例えば第１図に図示されていないエンジアスピード
検出回路からエンジンスピードＮｆ：読み取る。ステッ
プ７０で、第１図（イ）の信号の立上りエツジ、即ち次
の通電時点をエンジンスピードＮから演算する。次の通
電開始角等のデータは第１図の点火ｆｌｊｌＪ　（ｎ回
路４０から図示されないバスラインケ介して受けこの角
度信号とエツジ７スピードＮとから直昇する。

点火割込みでないとステップ６６で判断された場合、ス
テップ７２で通電割込みがどうか判断する。通電割込か
の場合ステップ７４で上記ステップ６８と同様エンジン
スピードＮｅ検出するっステップ７６で、第２図Ｕ）の
信号に関するデータＴｄを点火卸」節回ｗ１エリ受σ、
このデータとエンジンスピードから次の点火時点を演算
する。

ステップ７２で通電割込みでない場合、ステツノ７８で
タイマ割込みかどうか全判断する。タイマ割込みの場合
ステップ８ｏで現在データ伝送中かどうか判断し、伝送
中でなければデータ伝送開始が可能でア９、ステップ８
２へ移る。

伝送開始可能な場合にステップ８２へ移り、次の通電時
点または次の点火時点なでに伝送サイクルが終了するか
どうかを判断する。終了すると判断された場合伝送可能
でありステップ８４で伝送ｔ−開始するためＭ１図制御
処理回路１０１に伝送指令を出し、このタスクを終了す
る。’ｆ　ｆｃ　／（ｆツブ７８でタイマ割込みでない
場合、ノイズにょジｘｍ作”ｃ’ありタスクを終了する
。′またステップ８゜で伝送中である場合、伝送開始で
きないのでタスクを終了する。またステップ８２で伝送
サイクルが終了しないと判断された場合も同様にタスク
を終了する。

以上の動作は点火制御信号の立上りエツジと立下りエツ
ジのノイズを考慮したものであるが、第２図（ハ）に示
すごとく立上りエツジはノイズが小さいので、豆上りエ
ツジを無視することも考えられる。

また第２図（イ）は点火制御信号であるが、を磁弁ｊＵ
１１１１［Ｉｌ佃信号も同様に考えることができる。さ
らにステップ７０や７６の演算結果が他の制御の目的の
ため既に演算されている場合、そのデータを利用しても
よい。

〔発明の効果〕

本発明によれば自ａ東内においてエンジンの回転と同期
して発生する点火、あるいは燃料噴射等（Ｄ賑（Ｄ　ノ
イズを避けて信号全送受（Ａｒするため、これらのノイ
ズの妨害を受けず、伝送誤り無くデータを伝送できると
いう効果がめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車における信号伝送システムのブロック図
、第２図はその動作説明図、第３図はマイクロコンピュ
ータを利用した楊会の動作を示すフローチャートである
。 １０・・・親局、２０・・・子局、３ｏ・・・伝送ｌ１
回路、４θ・・・点火制御回路、５０・・・点火装置、
１０１．−２０１・・・制御処理回路、１０２，２０２
・・・送受信回路、１０３．２０３・・・入出力回路、
１０４・・・エツジ検出回路、１０５・・・遅延回路、
１０６・・・時間回路、５０１・・・トランジスタ、５
０２　用バッテリー、５０３・・・イタニッショ／コイ
ル、５ｏ４・・・ディストリビュ〜り、５０５・・・点
火プラグ。 第３ （ａ） （レノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　自動車内に設けられセンナの信号を取込みまた制
   御指令に基づき自動車内の機器を制御するための子局と
   、子局よりの情報に基づき演算処理しその処理結果によ
   り子局へ制御指令を送る親局とｆＩ：有し、上記親局は
   工／ジン制御にともなうノイズ発生時期ｔ−恨知し、該
   発生時期での子局への制御指令の伝送を停止することを
   特徴とする自動車内信号伝送装置。