JPS61218243A - 集約配線システム - 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、多重信号伝送システムに係り、特に、自動車
の集約配線システムにおける中央制御装置に関する。

（発明の背景〕 自動車には、各種ランプ、モータ、アクチュエータ、セ
ンサなどの電装品が、多数装着されており、その数は増
大する一方である。

現在の自動車では、これらの電装品に対し１個別に配線
を行っている。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ってきており、大きな問題と
なってきている。すなわち、コストの増大。

重量の増加、配線空間の減少、保守性の悪さなどである
。さらに、近年のカーエレクトロニクスの進展により、
マイクロコンピュ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って伝播さ
れる信号は、単純なＯＮ１０　Ｆ　Ｆ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１つとして、通信
の分野では既に確立している多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。

このような信号伝送システムでは、伝送路として、軽量
で非誘導性である光フアイバケーブルが多く用いられて
いる。

第２図は、前記の多重信号伝送方式を用いた集約配線シ
ステムを実車に搭載した場合の一実施例を示す実体図で
ある。中央制御装置１（以下ＣＣＵとする）は、自動車
の各所に配置された端末制御装置１１〜１７（以下ＬＣ
Ｕとする）に接続している機器を光ファイバ２を介して
制御している。

第２図の例では、ＣＣＵｌと各ＬＣＵの間を光ファイバ
で結んだスター状ネットワーク方式を用いている。これ
は、伝送路の異常がシステム全体に波及せず、一部分に
限定されるという特性がある。

ところで、第２図に示すような集中制御型のシステムで
は、ＣＣＵが正しく動作しない場合には。

すべての機器が制御不能となってしまう。このため、Ｌ
ＣＵ１１〜１７には、特開昭５５−１０５４９０号で示
されているように予め決めておいた時間が経過しても正
しいデータを受信できなかった場合には１機器を安全な
側に制御するフェイルセーフ手段を持たせることが提案
されている。これは、伝送路の断線に対しては非常に有
効である。

しかしながら、このようなシステムにおいても、ＣＣＵ
内のマイクロコンピュータに異常が発生すると、たとえ
伝送路やＬＣＵに異常がなくも、全ての機器が制御不能
になってしまう。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、ＣＣＵ内のマイクロコンピュータ
の異常による伝送機能停止に際して、自動的に最少限の
伝送機能が確保され、システム全体として充分な信頼性
を得ることができるようにした集約配線システムを提供
するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、ＣＣＵのマイクロ
コンピュータに異常が発生したときには、このＣＣＵ内
に含まれている信号伝送回路（以下、ＣＩＭという）が
、外部から与えられるアドレス信号とモード信号の組合
せにより、マイクロコンピュータとインターフェースで
きる機能、データを受信しなければデータを送信しない
機能、積極的にデータを送信する自動送信機能、Ａ／Ｄ
変換器とインターフェースする機能、デジタル入出力機
器とインターフェースする機能を選択できることを利用
し、マイクロコンピュータに異常が発生したときには、
それをＣＩＭから切離すと共に。

このＣＩＭの機能モードを自動送信動作モードに切換え
、最少限ではあるがデータ伝送機能が確保されるように
した点を特徴とする。

なお、この最少限のデータ伝送とは、例えば、夜間走行
時でのライト類の制御に必要なものとか、−或いは後続
車にブレーキ操作を知らせるブレーキランプの制御など
がある。

〔発明の実施例〕

以下１本発明による集約配線システムについて、図示の
実施例により詳細に説明する。

以下１本発明について、図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明のＣＣＵを用いた集約配線システムの
一実施例を示すブロック図である。

ＣＣＵｌは、高度の判断処理能力を必要とするため、マ
イクロコンピュータ３を有している。

ＣＩＭ４は、マイクロコンピュータ３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
。受信データに対しては、逆にシリアルからパラレルへ
の変換を行う。タイマ回路６は、マイクロコンピュータ
３の異常を検出し、異常時の処理を行う部分である。Ｃ
ＣＵｌは、これらの他にＬＣＵＩ　１・・・を選択する
ためのマルチプレクサ５．光信号と電気信号との変換を
行う光電変換器２１，２２．２３などで構成されている
。

一方、ＬＣＵＩＩは、光電変換器２４．ＣＩＭ７゜８、
Ａ／Ｄ変換器９．入出力インターフェース１０などで構
成されている。第１図で明らかなように、ＣＩＭはＣＣ
ＵＩにおいても、ＬＣＵＩＩにおいても使用されている
。ＣＩＭ４，７，８は使い方が異なるものの、回路構成
は全く同じものである。

第３図は、ＣＣＵ内のＣＩＭの機能を説明するためのブ
ロック図である。ＣＩＭは、制御部とインターフェイス
部に大別することができる。制御部は、ライン４６の受
信データにクロックを同期させる同期回路４１とこのク
ロックを用いてシフトレジスタ４３のシフト動作の制御
、受信データの伝送誤りの制御などを行う制御回路４２
で構成されている。インターフェース部は、データのシ
リアル／パラレル変換を行うシフトレジスタ４３゜マイ
クロコンピュータのデータバスと接続する入出力バツフ
ァ４５．マイクロコンピュータの内部クロック、リード
／ライト信号２割込要求信号などが入出力するマイクロ
インターフェース回路４４などで構成されている。

第４図は、第３図のＣＩＭの状態遷移図である。

第４図を用いながら、第３図のＣＩＭの動作を特明する
。電源が投入されるとパワーオンリセットによりリセッ
トがかかり、アイドル状態となる。

アイドル状態からは、受信あるいはゼロ送信の状態に移
ることができる６本実施例の集約配線システムでは、Ｃ
ＣＵが伝送を起動するものである。

すなわち、ＣＣＵが送信したデータに対してＬＣＤがデ
ータを返信するようになっている。マイクロコンピュー
タが伝送相手のＣＩＭのアドレスデータを含む送信デー
タを、入出力バッファ４５を介してシフトレジスタ４３
に書き込むと、ゼロ送信状態となり、送信ライン４９に
“０”が出力される。これは、同期方式としてスタート
ビットを検出して同期合わせを行う調歩同期方式を用い
てお′す、伝送誤り検出方法として送信したいデータに
続いて反転したデータを送信する反転二連送方式を用い
ているために、スタートビットを検出するために必要な
ものである。必要なビット数の“０”を出力すると、送
信状態に移り、制御回路４２の出力するシフトクロック
により、シフトレジスタ４３内のデータがライン４９か
らシリアルデータとして送信される。送信が終了すると
、アイドルに戻り、全送信したデータに対する返信デー
タの待ち状態となる。データを受信すると、同期回路４
１で受信データに同期したクロックを作る。状態は受信
状態に移り、制御回路４２の発生するシフトクロックに
より、受信データをシフトレジスタ４３に取込む。この
動作と並行して、伝送誤りのチェックが行われ、誤りが
あれば、今受信したデータを無効としてアイドルに戻る
。エラーがなければ、データ受信完了時に１割込要求フ
ラグをセットする。割込要求フラグはマイクロコンピュ
ータからリード可能であり、また、マスク可能な割込要
求信号として、マイコンインターフェース回路４４から
出力される。受信完了後は、アイドルに戻り、−回の伝
送が終了する。

第５図は、ＬＣＤ内のＣＩＭの動作を説明するための機
能ブロック図である。基本的には、第３図のＣＣＵ内の
ＣＩＭと同じであるが、制御部には、ライン４８から与
えられるＣＩＭに割付けられたアドレスと受信データ内
に含まれるアドレス部との照合を行うアドレスチェック
回路７１が加わる。また、インターフェース部では、水
温センサや燃料レベルセンサなどのアナログデータを扱
うために必要な、Ａ／Ｄ変換器を接続するためのＡ／Ｄ
変換器制御回路７２．デジタル入出力用の入出力バツフ
ァ７３．シフトレジスタ４３で構成されている。

第６図は、第５図のＣＩＭの状態遷移図である。

第６図を用いて、第５図のＣＩＭの動作を説明する。リ
セットでアイドル状態となる。アイドル状態はデータ受
信待ち状態である。データを受信すると、受信状態に移
る。受信状態では、同期回路４１がライン４６の受信デ
ータに同期したクロックを発生させ、このクロックをも
とに制御回路４２がシフトクロックを発生し、ライン４
６の受信データをシフトレジスタに取り込むと同時に、
受信データの伝送誤りチェック及びアドレスチェックを
行う。伝送誤りあるいはアドレス不一致があると、アイ
ドルに戻り、今受信したデータを無効とし、次のデータ
待ちとなる。正しいデータを受信した場合には、受信完
了時に、出力機器を制御するデータがシフトレジスタ４
３から入出力バッファ７３に転送され、ゼロ送信状態に
移る。必要なビット数の“０″を送信ライン４９に出力
したあとで、入出力バッファ７３に格納されている入力
機器のデータをシフトレジスタ４３に転送し。

送信状態に移る。送信状態で、シフトレジスタ４３内の
データを送信し終わると、アイドル状態に戻ると、−回
の伝送が終了する。第６図から明らかなことであるが、
このＣＩＭは、受信データに対して、データを送信する
ようになっている。

第７図は、ＬＣＵ内のＣＩＨのもうひとつの状態遷移図
である。これは、第６図のＣＩＭと異なり、積極的に送
信する自動送信機能を持ったＣＩＨの状態遷移図である
。アイドル状態にあって、ハードウェアによって決めら
れている時間以内にデータを受信しない場合には、ゼロ
送信にジャンプし送信を始めるようになっている。時間
以内にデータを受信した場合は、第６図と全く同じ状態
遷移をする。第６図の状態遷移をするＣＩＭと第７図の
状態遷移をするＣＩＭとを接続すれば、やがて、後者の
ＣＩＭが送信を始めるため、両ＣＩＭ間で伝送が成立し
、小規模な集約配線システムを構成することができる。

以上、説明したきた三種類の状態遷移は、　ＣＩＨの外
部から与えられるアドレス信号４８とモード信号４７の
組合せによって選択できるようになっており、その関係
の一実施例を第８図に示す。アドレスは４ビツトであり
、モードは１ビツトである。アドレスが０の場合が、第
５図の状態遷移を示すＣＩＭであり、アドレスが１４あ
るいは１５の場合には、Ａ／Ｄ変換器を接続することが
でき、状態遷移図は第６図となる。アドレスが１〜１３
の場合には、モードによって異なり、モードがＯの場合
は第６図の状態遷移であり、モードが１の場合は第７図
の状態遷移である。なお、アドレスが０のＣＩＭは、Ｃ
ＣＵにおいて用い、他のアドレスのＣＩＭはＬＣＵにお
いて用いるものである。

第９図は、第１図の集約配線システムのＣＣＬＩ　１に
おけるタイマ回路６とマイクロコンピュータ３゜ＣＩＨ
４などとの関係を示すブロック図である。

タイマ回路６は、リセット回路６１．タイマ６２゜発振
器６３，８ビットデータセレクタ６４，３ビットデータ
セレクタ６５．入力インターフェース６６で構成されて
いる。リセット回路６１は、電源投入時や電源の瞬断時
にマイクロコンピータ３をリセットするためのものであ
る。タイマ６２は。

マイクロコンピュータ３の暴走などの異常を検出するた
めのもので、正常に動作している限り、ポートＰ０　か
ら出力される信号によって、タイマ６２はリセットされ
、タイマ６２の出力Ｔ１は“Ｏ”であるようになってい
る。異常状態になり、ポートＰ０によってタイマ６２を
リセットしなくなると、タイマ出力Ｔ１が“１”になる
。出力Ｔ１はリセット回路６１に接続されており、マイ
クロコンピュータ３をリセットする。リセットによって
も正常状態に復帰しない場合には、タイマ６２の出力Ｔ
２　が“１″となる。タイマ出力Ｔ２は１発振器６３の
クリア端子ＣＬＲ，データセレクタ６４．６５のセレク
ト端子Ｓ、ＣＩＭ４の４本のアドレス端子の中のＡ、と
モード端子Ｍ及び警報装置６７と接続しており、ＣＩＨ
４とマルチプレクサ５をマイクロコンピュータから分離
し、ＣＩＨ４を自動送信機能を持ったＣＩＭに変え。

ドライバーに警報を与えるための出力である。正常動作
の場合には、タイマ出力Ｔ２は１１０１ｊであり、ＣＩ
Ｈ４はマイクロコンピュータ３と接続しており、マルチ
プレクサ５の３本のセレクト端子Ａ、Ｂ、Ｃもマイクロ
コンピュータ３と接続しており、８個までのＬＣＵを選
択できるようになっている。タイマ出力Ｔ２が“１”に
なると、マルチプレクサ５のセレクト端子は発振器６３
と接続され、発振器６３の出力φ１とφ２により４個の
ＬＣＵを順番に選択する。、ＣＩＨ４は、アドレスが０
から８に変わり、自動送信のＣＩＭとなる。

本発明のＣＣＵを適用するためには、異常時の伝送相手
となるＣＩＭには同じアドレスが割当てられている必要
がある。第９図の実施例は、第２図のシステムにおいて
、異常時の伝送相手をＬＣＵＩＩ。

１２．１６．１７内のアドレスが８のＣＩＭとした場合
の例である。

第１０図は、第９図の各部の信号の変化を示すタイムチ
ャートである。Ｐｏ　により、タイマ６２の値はリセッ
トされ、０になる。ｐＨが出力されないで、タイマの値
がある値になると、Ｔ□が“１”となり、マイクロコン
ピュータ３をリセットする。タイマの値がさらに進んで
、オーバーフローになると、Ｔ２　が１１１”となり、
発振器６３の出力φ０．φ２が出力される。ＣＩＭ４は
自動送信のＣＩＭとなり、送信ラインからデータを送信
する。φ１とφ２はＣＩＭ４の送信周期と同じ周期で変
化するようになっている。

第９図の入力インターフェース６６にはスイッチが接続
される。以上の説明では触れていないが。

ＣＩＭには１４本の入出力端子があり、その入出力方向
はアドレスによって決定されるようになっている。即ち
、アドレスの示す数の端子が出力端子となり、他の端子
は入力端子となる。従って、アドレスが８のＣＩＭでは
、入出力端子Ｉ１０゜〜１゜の中で工／○０〜７が出力
端子でＩｌｏ、〜□、が入力端子となる。自動送信のＣ
ＩＭでは入出力の関係が逆になる。具体的な実施例とし
て、ＬＣＵＩＩ。

１２．１６．１７内のアドレスが８のＣＩＭとＣＣＵ内
のＣＩＭの入出力関係を第１１図に示す。

入力インターフェース回路６６と接続するスイッチは、
ストップランプＳＷ以外は、非常用のスイッチをＣＣＵ
の付近に設けることも可能である。

第１１図に示すように割付けておけば、ＣＣＵ内のＣＩ
Ｍが送信するデータをＬＣＵＩＩ、　１２．１６゜１７
内のＣＩＭが受信しても誤動作せずに、スイッチとラン
プを対応させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、ＣＣＵ内のマイ
クロコンピュータの故障による伝送停止に対して、マイ
クロコンピュータに代わって、ＣＩＭがその機能の一部
を果たすようになっており、ＬＣＵから得られるデータ
の処理はできないものの、サービスを受けるまでの走行
に必要な最小の機能を果たすようになっているものであ
るから、集約配線システム全体の信頼性を向上させるこ
とができ、ドライバーや他の車の安全性を高めるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による集約配線システムの構成を示すブ
ロック図、第２図は集約配線システムを車に搭載した場
合の一実施例を示す説明図、第３図はＣＣＵ内のＣＩＭ
の機能ブロック図、第５図はＬＣＵ内のＣＩＭの機能ブ
ロック図、第４図。 第６図、第７図はＣＩＭの状態遷移図、第８図はＣＩＭ
の機能を示す説明図、第９図はタイマ回路の一実施例を
示すブロック図、第１０図はタイマ回路のタイムチャー
ト図、第１１図はＬＣＵの入出力割付の一実施例を示す
説明図である。 １・・・ＣＣＵ、２・・・光ファイバ、３・・・マイク
ロコンピュータ、４，７．８・・・ＣＩＭ、５・・・マ
ルチプレクサ、６・・・タイマ回路、１１〜１７・・・
ＬＣＵ。 ４１・・・同期回路、４２・・・制御回路、４３・・・
シフトレジスタ、４４・・・マイコンインターフェース
回路、４５・・・入出力バツファ、４６・・・受信ライ
ン、４７・・・モードライン、４８・・・アドレスライ
ン、４９・・・送信ライン、６１・・・リセット回搭、
６２・・・タイマ、６３・・・発振器、６４．６５・・
・データセレクタ、６６・・・入出力インターフェース
、６７・・・警報装置。、〜、代理人　弁理士　小川勝
男　ｉｌｌ ５１　図 躬７霞 １’１０　　　　　　　　　１６Ｑ 躬　３の 熟年図 処５因 躬６図 括ｑ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部から与えられたモード選択信号によつて複数の
   異なつた機能モードのいずれかを任意に選択して動作可
   能な伝送制御回路を、マイクロコンピュータを備えた中
   央制御装置と端末制御装置に用い、多重信号伝送路を介
   してこれら中央制御装置と端末制御装置相互間でのデー
   タ伝送を行なうようにした集約配線システムにおいて、
   上記中央制御装置に、上記マイクロコンピュータの異常
   を検出して上記モード選択信号を切換える制御手段を設
   け、上記マイクロコンピュータ異常時には、中央制御装
   置内の伝送制御回路から異常になつたマイクロコンピュ
   ータを切離すと共に、この伝送制御回路の機能モードが
   マイクロコンピュータ接続動作モードからディジタル入
   出力接続動作モードでかつ自動送信動作モードに切換え
   られるように構成したことを特徴とする集約配線システ
   ム。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記制御手段が、
   上記マイクロコンピュータのリセット信号を発生する機
   能を備え、このマイクロコンピュータ異常時には、まず
   リセット信号を発生するように構成されていることを特
   徴とする集約配線システム。