JPS61218238A

JPS61218238A - 自動車用集約配線システム

Info

Publication number: JPS61218238A
Application number: JP5843985A
Authority: JP
Inventors: Akira Hasegawa; 明長谷川; Takanori Shibata; 柴田　孝則; Fumio Hamano; 文夫浜野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1986-09-27

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、多重化データ伝送システムに係り。

特に自動車内でのワイヤーハネルに代って適用可能な集
約配線システムに関する。

〔発明の背景〕

自動車には各種のランプやモータなどの電装品。

それに自動車制御用の各種のセンサやアクチュエータな
どの電気装置が多数配置され、その数は自動車のエレク
トロニクス化に伴って増加の一途をたどっている。

このため、従来のように、これら多数の電気装置に対し
てそれぞれ独立に配線を行なっていたのでは、配線が極
めて複雑で、かつ大規模なものとなってしまい、コスト
アップや重量、スペースの増加、或いは相互干渉の発生
など大きな問題を生じる。

そこで、このような問題を解決する方法の一つとして、
少ない配線で多数の信号の伝送が可能な多重伝送方式に
よる配線の簡略化が提案されている。例えば特開昭５５
−１０５４９０号がある。

第２図にこのような多重伝送方式による自動車用集約配
線システムの一例を示す、同図において。

１０は中央制御装置ＣＣＵ　（以下、単にＣＣＵという
。なお、これはＣｅｎｔｒａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎ
ｉｔの略）であり、３０，３１．３２は端末制御装置Ｌ
ＣＵ（以下、単にＬＣＵという。なお、これはＬｏ。ａ
ＩＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔの略）であり、２０はＣＣＵ
ｌｏとＬＣＵ３０．ＬＣＵ３１．ＬＣＵ３２を結んだ共
通の信号線である。各ＬＣＵ３０，３１，３２は電気機
器５１〜５８を図示の様に分担して制御する。ＣＣＵｌ
ｏはＬＣＵ３０〜３２を通してシステム全体を制御する
。例えば５１をスイッチとし。

それに対応する負荷を５５とすると、スイッチ５１の信
号はＬＣＵ３０．信号線２０を介してＣＣＵｌｏに送り
込まれた後、ＣＣＵｌｏから信Ｆ帯線２０．ＬＣＵ３２を介して負荷５５に制御信号が与
えられる。電気機器５７．５８は例えば温度センサや燃
料レベルセンサの様なアナログ信号を発するセンサであ
り、それらのアナログ信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器４０に接続されており、Ａ／Ｄ変換器４０
が変換したディジタル信号はＬＣＵ３２を介してＣＣＵ
ｌｏに送り込まれる。ＣＣＵＩＯはその信号を適当に処
理した後、例えばＬＣＵ３１に送り込み、電気機器５３
〜５４を駆動する。

各ＬＣＵ３０〜３２、およびＣＣＵＩＯに記号“ＣＩＭ
”で示した通信処理回路（以下、単にＣＩＭというＯな
お、これはＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｆａ
ｃｅ　Ｍｏｄｕｌｅの略）が設けられている。これらＣ
ＩＭは信号のパラレル／シリアル、シリアル／パラレル
変換とその入出力動作を行なうＬＳＩである。ＣＣＵＩ
ＯはＣＩＭ３３とマイクロコンピュータとを含んでいる
。マイクロコンピュータはＣＩＭ３３を介して各ＬＣＵ
３０〜３２の中の一つを順次選択し、そのＬＣＵとの間
でのデータの授受を行ない、この動作を繰返し行なうよ
うに制御動作する。

次に、ＣＩＭの大まかな構成を第２図により説明する。

信号線２０から入力された受信信号ＲＸＤは同期回路１
０２に供給され、クロック発生器１０７からのクロック
の同期を取り、制御回路１０１に受信信号ＲＸＤのクロ
ック成分に調歩同期したクロックが与えられ、これによ
り、制御回路１０１が制御信号を発生し、シフトレジス
タ１０４に受信信号のデータ部分をシリアルに読込む。

一方、アドレス比較回路１０３には、予めそのＣＩＭに
割り当てられたアドレスが与えられており、このアドレ
スとシフトレジスタ１０４の所定のビット位置に読込ま
れたデータとがアドレス比較回路１０３によって比較さ
れ、両者が一致したときだけシフトレジスタ１０４内の
データが工１０バッファ１０５に転送され、外部機器に
与えられる。

また、制御回路１０１はクロックで歩進するカウンタを
含み、シーケンシャルな制御信号を発生し、受信信号Ｒ
ＸＤによるデータをＩ１０バッファ１０５に与えたあと
、それにひき続いぞ今度はＩ１０バッファ１０５からシ
フトレジスタ１０４にデータをパラレルに取り込み、外
部機器からＣＣＵＩＯに伝送すべきデータをシフトレジ
スタ１０４の中にシリアルデータとして用意する。そし
て、このデータをシフトレジスタ１０４からシリアルに
読み出し、送信信号ＴＸＤとして信号線２０に送出する
。このときには、受信信号ＲＸＤに付されていたアドレ
スがそのまま送信信号ＴＸＤに付されて送出されるから
、ＣＣＵｌｏは自ら送出したアドレスと一致しているこ
とによりこの送信信号ＴＸＤの取り込みを行ない、これ
により半二重方式による１サイクル分のデータの授受が
完了する。

こうしてＣＣＵＩＯは順次、次のＣＩＭに対するデータ
の送出を行ない、これを繰返すことによ−・り複数の各
ＬＣＵ３０〜３２との間でのデータの；一タ受が周期的に行なわれ、多重伝送が可能になる。

Ａ／Ｄ制御回路１０６は第２図におけるＬＣＵ３２とし
て使用した場合に必要なＡ／Ｉ）４０の制御機能を与え
るためのもので、アナログ信号を発生するセンサなどの
外部機器５７．５８からのデータをＡ１０４０によって
ディジタル化してシフトレジスタ１０４に取り込むため
に重要な制御機能を与える働きをする。

なお、ＣＩＭの詳細な説明は前記した当社出願の明細書
に記しである。

ところで、アナログセンサは一般の乗用自動車では、エ
ンジン冷却水温度センサや燃料レベルセンサなどがある
が、各ＬＣＵ３０〜３２が受は持つ電気機器数に比べる
とわずかしかない。このためＣＩＭのＡ／Ｄ制御部１０
６を使用りな＆Ｎ　ＬＣＵが多く、不経済である。

また、大型トラックの一キャブオーバータイプの車両の
様な場合には、運転席附近にＣＣＵもしくはＬＣＵを、
機関室に他のＬＣＵを設置してそれら２点間で信号伝送
をするシステムが好適と考えられているが、この場合、
一般乗用自動車に比してアナログセンサが多く、かつ、
機関室ＬＣＵ一つに集中する。それらのセンサとして燃
料レベルセンサ、エンジン冷却水温度センサ、油圧セン
サ。

空気圧センサ、エンジン負荷センサ、荷重センサ等を含
めて十数点もある。これらのアナログデータを第３図の
ＣＩＭによるＣＣＵＩＯへ伝送する場合、Ａ／Ｄ制御部
１０６内に十数点のアナログデータのディジタル変換デ
ータを一時格納しておくレジスタを設けておく必要があ
り、ＣＩＭをＬＳＩ化に際し、そのようなレジスタを設
けることは非常に不経済となる。さらに、ＣＣＵはアナ
ログデータ十数点を１度には受信できず、１点ずつ士数
回の伝送で全部を受信することになるので時間的にも低
能率となる。

なお、特開昭４８−９０１１８の公知例についても、ア
ナログ信号をパルス符号変調して伝送するものであり、
当社の前記出願のものと同じである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、アナ
ログ情報を効率よく伝送することによってシステムを簡
単化し、安価な集約配線システムを提供することにある
。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため１本発明は、アナログセンサか
らの信号を一定周期で繰返す矩形波のパルス幅に変換し
、このパルスを他のディジタル信号と同格に取扱い、一
方のＬＣＵから他方のＬＣυヘシリアル伝送するように
したものである。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、２３はＬＣＵであり、パルス幅変換回
路２１．ＣＩＭ２２．増幅器１４及び１５を含んでいる
。１０１，１０２．・・・は複数のアナログセンサ、３
，４はスイッチ、５，６はランプである。２０は信号線
、２５は他のＬＣＵである。

ＬＣＵ２３とＬＣＵ２５とを信号線２０で結線している
が、これは第２図のようにＣＣＵを設けてそれに結線す
ることも可能である。ＬＣＵ２５はＣＩＭ２４と増幅器
１６１，１６２．・・・、１８゜１９を含んでいる。３
０１，３０２．・・・はアナログセンサ１０１，１０２
．・・・にそれぞれ対応するアナログメータ、９．１１
はスイッチ３，４に対応するランプ、１２．１３はラン
プ５，６に対応するスイッチである。

ＣＩＭ２２．２４は第３図においてＡ／Ｄ制御１０６を
取り除いたものと同じ構成、同じ機能を有する。アナロ
グセンサ１０１，１０２．・・・の信号はパルス幅変換
回路２１によって例えば１０Ｈｚの矩形波でパルス幅変
換される。その詳細は後述する。それらの信号はスイッ
チ３，４の信号と共にＣＩＭ２２にパラレル入力され、
そこにおいてシリアル信号に変換されて、信号線２０を
介してＣＩＭ２４に送り込まれる。ＣＩＭ２４は入力さ
れたシリアル信号をパラレル変換し、パラレル出力信号
をそれぞれ増幅器１６１，１６２．・・・。

１８．１９により増幅してアナログメータ３０１゜３０
２、・・・、ランプ９．１１を駆動する。ＣＩＭ２４は
上記パラレル信号出力の後、スイッチ１２゜１３の信号
をシリアル変換して信号線２０を介してＣＩＭ２２に伝
送すると、今度はＣＩＭ２２がシリアル入力信号をパラ
レル信号に変換して出力し、その出力信号を増幅器１４
．１５により増幅してランプ５，６を駆動する。

シリアル信号の伝送速度を２５０ＫＨｚとすると、ＣＩ
Ｍ２２，２４のフレーム長さが約１５０ビツトであるか
ら、−往復の伝送時間は０．６ｍｓとなる。アナログデ
ータをパルス変換した後のパルスの周波数を１０　Ｈｚ
とするとアナログメータ３０１，３０２．−・・の制御
精度は、１０　Ｈｚのパルスの周期はＬｏｏｍｓで、こ
れを−往復の伝送時間０．６　　ｍｓで割った値（約１
６６）の回数だけパルスをサンプリングし伝送するから
、１％以下であり、十分な精度である。

第４図はパルス変換回路２１の具体的構成を示すもので
、まず、電源２００の電圧Ｖ、は公称１２Ｖ、または２
４Ｖであるが数７以上の変動がある。これを定電圧回路
２１０で一定電圧、例えば５ｖに安定化し、カウンタ２
２０に供給している。発振器２３０から２５６０Ｈｚ程
度のクロックをカウンタ２２０に与え、各分周出力Ｑ工
、Ｑ２゜・・・＋０ｍ　を抵抗器２２１，２２２．・・
・、２２８を介して抵抗器２４０に導き三角波ｖＡを得
ている。

一方、電源２００から各アナログセンサ１０１゜１０２
、・・・、１１２に給電し、アナログ信号ｖ６を得る。

アナログ信号Ｖ、は電源２００の電圧ｖｓの変動に従っ
て変化する。三角波ｖ１およびアナログデータ各々をコ
ンパレータ２５１，２５２゜・・・２６２に入力してそ
れぞれ比較し、出力パルスｖ０をライン２７１，２７２
．・・・、２８２に得る。

第５図は信号Ｖａ　＝　Ｖａ　−Ｖａの波形を示してい
る。アナログ信号Ｖ、が実線で示すレベルのとき、出力
パルスのデユーティ（１１１ＩＩの割合）は（ｔ　ｚ　
　ｔ　ｘ　）　／　（ｔ　３−　ｔ　ｏ　）である。電
源電圧Ｖ、が高く変動してＶ、が一点鎖線で示すように
ＪＶだけ高くなると出力パルスのデユーティは（ｔａ−
ｔｚ）／　（ｔ：＊−ｔｏ）と小さくなる。これは、ア
ナログセンサ１０１，１０２．・・・の測定レベルが一
定で、電源電圧Ｖ、が変動したとき、アナログメータ３
０１，３０２．・・・の指針が変動しないよう補正する
ものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、アナログ信号を
パルス幅変換してディジタル化し、複数アナログ情報を
一度に伝送するようにしたから、回路が簡単となり、（
ＣＩＭにおいて約２５％回路数節減）コストダウンが図
れ、また、伝送時間の節約をもたらすという効果がある
。

さらに、アナログセンサの給電を電源直接とし、電圧変
動分をパルス幅で補正できるので、高精度のアナログ信
号伝送ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動車用集約配線システムの一実
施例を示す構成図、第２図、第３図は従来システムの構
成図、第４図は第１図の一部についての具体的回路図、
第５図は第４図の動作説明図である。２１・・・パルス幅変換回路、２２・・・通信処理回路
。２３・・・端末制御装置、２４・・・通信処理回路、２
５・・・端末制御装置、１０１・・・アナログセンサ、
３０１・・・アナログメータ、２５１・・・コンパレー
タ。

Claims

【特許請求の範囲】１、シリアルデータの繰返し伝送によるディジタル多重
伝送方式の自動車用集約配線システムにおいて、アナロ
グ信号のアナログ値を上記の繰返し伝送の所定回数内で
の連続した“１”の伝送回数に変換する手段を設け、伝
送されたディジタル信号で直接アナログ機器を駆動する
ように構成したことを特徴とする自動車用集約配線シス
テム。２、特許請求の範囲第１項において、上記手段が、上記
シリアルデータの少なくとも２以上のビットのそれぞれ
に対応して設けられていることを特徴とする自動車用集
約配線システム。