JPS62208736A - 多重通信における優先順位設定方法 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、例えば、車両に搭載される多重通信システ
ムに用いて好適な多重通信における優先順位設定方法に
関する。

「従来の技術」 車両に搭載される送信システムあるいは受信システムと
しては、構成が簡単で経世であることが望ましい。そこ
で、１本の通信線により複数のノードが送受信し得る多
重通信方式が開発されている。第３図は、この多重通信
方式を採用した送受信システムの構成を示すブロック図
である。

この図に示すｌは、車両に搭載されるオーディオユニッ
ト（ノード）、２は車高調整を行うエアサスペンション
ユニット（ノード）であり、３，４は各々上記各ユニッ
トを制御するためのラジオスイッチユニット（ノード）
およびエアサスペンションスイッチユニット（ノード）
である。このラジオスイッチユニット３およびエアサス
ペンションスイッチユニット４は、運転者が操作するも
のである。また、５は同乗者が操作するためのラジオス
イッヂユニットであり、６はオーディオユニットエとエ
アサスペンションユニット２の作動状態を表示する表示
ユニット（ノート）である。

前述した各ユニット１〜６の入出力端は、各々１本のデ
ータラインＩＯに接続されており、このデータラインＩ
Ｏのみを介してデータの授受を行うようになっている。

また、上記説明から判るように、各ユニットはＬＡＮ （Ｌ　ｏｃａｌ　Ａ　ｒｅａ　Ｎ　ｅｔｗｏｒｋ）を構
成している。

次に、ｌｂ〜６ｂは、各々ユニット１〜６のデータの授
受を制御する通信制御部であり、個々にマイクロコンピ
ュータを内蔵している。この場合、通信制御部１ｂの出
力端１ｃは、第４図に示すようにトランジスタＴｒのベ
ースに抵抗器を介して接続されている。トランジスタＴ
ｒは、コレクタが正電源端（電圧Ｖ　ｃｃ）に接続され
るとともに、入出力端１ａを介してデータライン１０に
接続されており、また、エミッタが接地されている。ま
た、通信制御部ｔｂの入力端１ｄは、直接入出力端１ａ
に接続されている。そして、各ユニット２〜６内の通信
制御部２８〜６ａは各々上述した通信制御部１ｂと同様
の構成となっている。

ここで、データラインｌＯの特性について説明すると、
このデータライン１０は、各ユニット１〜６の入出力端
においてトランジスタのコレクタに接続されているから
、いづれかのトランジスタＴｒが１個でもオンになれば
、他のトランジスタＴｒの状態にかかわらず、強制的に
接地レベル（低レベル）となる。すなわち、データライ
ンＩＯは、低レベル側優先に構成にされており、各ユニ
ット１〜６のいづれかが低レベル信号を出力していると
きは、他のユニットは高レベルの信号を出力し得ない構
成となっている。

次に、各ユニット１〜６におけるデータの授受について
説明する。

ユニット１〜６から出力される信号は、第５図に示すよ
うな調歩同期式信号であり、低レベルのスタート信号５
ＴＲ（１または５．５ビツト）、高レベルのスタートビ
ットＳ１データ部Ｂ　’（８ビツト）、パリティビット
、および高レベルのエンド信号とからなっており、スタ
ートビット、データビットＢ１およびパリティビットは
、各々前半の０．５ビツトがそのビットの内容（図面Ｓ
又はＤ参照）を表し、後半の０．５ビツトが当該ビット
内容を反転したレベルのギャップＧとなっている。この
ようにギャップＧを設けたのは、１つにはデータライン
１０の使用状態の検出を容易に行うためである。すなわ
ち、上述した信号の形態によれば、第５図に示すように
、信号が出力されているときは、少なくとも０．５ビツ
トを超える期間においては、必ず低レベルになる。した
がって、０４５ビツトを超える期間（例えば１ビツト）
にわたってラインの状態が低レベルであるか否かを検出
すれば、データライン１０が使用中であるか否かを知る
ことができる。

また、オーディオユニット１、エアサスペンションユニ
ット２と表示ユニット６との間のデータ転送は、第３図
に示すように１方向のデータ転送であり、非同期の送信
が行なわれるようになっている。この非同期送信におけ
る送信デー夕の形態は、笛ｌ′ＩＭ（３）に示すように
なうでいＡ−この興に禾すデータＤ１は、受信ユニット
アドレス（すなわち、表示ユニットアドレス６のアドレ
ス）と送信ユニットアドレスから成るアドレスデータで
あり、また、データＤ、以降は、表示に用いられる各種
のデータである。この場合、データＤ、のスタート信号
ＳＴＲは５．５ビツト（以下５ＴＲＩという）に設定さ
れ、データＤ１、Ｄ、・・・・・・のスタート信号ＳＴ
Ｒは１ビツト（以下５Ｔ１１２という）に設定されてい
る。したがって、表示ユニット６はスタート信号、６（
ＳＴＲＩであるか５Ｔｒｔ２であるかを判定することに
より、受信したデータがアドレスデータか表示用データ
であるかを知ることができる。

次に、オーディオユニットエとラジオスイッチユニット
３．５とは各々マスクとスレイブの関係になっており、
同様にエアサスペンションユニット２とエアサスペンシ
ョンスイッチユニット４との関係もマスクとスレイブの
関係になっている。

そして、マスクとスレイブの間におけるデータの授受は
、まず、マスク側が第６図（ｂ）に示すデータ要求信号
を出力し、次いで、スレイブ側がマスタ側の制御の下に
同図（Ｃ）に示すデータ返信信号を出力するようになっ
ている。第３図に示す双方向の矢印は、上記データの授
受の方向を示している。この場合のデータ要求信号は、
第６図（ｂ）に示すようにデータＤ１のみの信号であり
、このデータＤ１は同図（ａ）に示すデータＤ１と同様
の信号である。また、データ返信信号は、同図（ｃ）に
示すように、データ成分のみのデータから成っており、
この図に示すデータＤ　１．　Ｄ　ｔ・・・・・・は同
図（ａ）に示すデータＤ　ｔ　、　Ｄ　３・・・・・・
と同様のデータである。

次に、上記システムにおいて、２以上のユニットが競合
して送信を開始した場合のデータ衝突回避の動作につい
て説明する。

今、第７図に示すように、マスク側であるオーディオユ
ニットｌおよびエアサスペンションユニット２が同時に
に送信を開始したとする。この場合の送信信号は、第６
図（ａ）、（ｂ）に示すいづれかの信号であるから、ス
タート信号、スタートビットの後に続いて受信ユニット
のアドレスデータが送出される。そして、時刻り。に至
るまでは、オーディオユニットｌとエアサスベンンヨン
ユニソト２とのデータが同一で、時刻り。以降において
これらのデータが異なったとする。

この場合、時刻し。以前においては、データライン１０
のレベルと各ユニット１．２の出力信号のレベルとは等
しいが、時刻ｔ０においては、エアサスペンションユニ
ット２の出力信号のレベルはデータライン１０のレベル
と異なってしまう。これは、前述のように、データライ
ンＩＯが低レベル側優先に構成されているからであり、
時刻ｔ。におけるオーディオユニットｌの低レベル信号
が優先されるからである。そして、エアサスペンション
ユニット２においては、出力信号のレベルとデータライ
ンｌＯのレベルの違いが検出された時に、データの衝突
が発生したと判定するようにしており、この結果、時刻
ｔ０において衝突が検出され、以後エアサスペンション
ユニット２は送信を中断する。そして、オーディオユニ
ットｌのみが送信を継続し、衝突の回避がなされる。な
お、オーディオユニットＩの衝突検出ら上記と全く同様
にして行なわれる。　従来のシステムにおいては、上述
のようにしてデータ衝突の回避が行なわれ、この結果、
１本の通信線によって複数のユニット間のデータの授受
を行うことができるようになっている。

また、従来のシステムにおいては、第７図からも判るよ
うに、受信ユニットのアドレスによって優先順位が設定
され、より小さいアドレスが高い優先順位となる。すな
わち、低レベル信号を連続して送信する限り、送信デー
タの衝突によって送信停止となることはない。

以上は、出願人の先願（特願昭６０−１５７８０７号）
に開示されている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した従来のシステムにおいては、以下に
述べる欠点があった。

■事実上衝突が発生していても、データの不一致が検出
されるには、スタートビットの後に続くデータ部分まで
待たなければ衝突と判定されないので、仮に衝突が検出
され、送信が止められてしまった場合、その送信器の演
算処理時間の中で無駄時間となってしまう。例えば、第
７図に示す場合は、エアサスペンションユニット２の送
信開始時点から時刻し。までは、無駄時間となって、し
まう。

■優先順位がノードのアドレスで決まってしまうため、
優先順位の変更が困難となり、特にアドレスに係わりな
く任意に優先順位を変更するという、ことは不可能であ
る。

■ノード毎に出力信号のクロック精度が異なっている場
合において、受信器における読み取りデータのサンプル
周波数がデータの周波数より高くなり、多量のデータを
短時間に送るのが難しかった。以下にこの点について説
明する。

今、第８図（ａ）が高精度のクロックによる出力信号波
形、同図（ｂ）が低精度のクロックによる出力信号波形
であり、スタート信号かΔｄずれている信号であったと
すると、データラインＩＯにおけるレベルの変化は低レ
ベル側が優先されるから同図（ｃ）に示すようになる。

この場合、図では誤差Δｄを説明のために拡大しである
が、実際は微少な誤差である。そして、衝突を判定する
ためのデータネ一致検出は、一般にクロック精度の誤差
によるずれ程度に対しては不感となるように設定されて
いるから、第８図に示すような場合は、送信の中断は行
なわれない。したがって、第８図に示す状帽ではどちら
の信号もΔｄの位相差をもって出力され続ける。

一方、上記信号を受信するノードは、第８図（ｃ）に示
す波形を受信するから、立ち上がりタイミングが正常時
よりおくれ、かつ、高レベルの期間が正常時より短い信
号を受信する。そして、受信信号の読み取りタイミング
は、スタート信号の立ち上がり時から所定間隔毎に行な
イっれるから、上述のように高レベルの状態が変化する
と、例えば、同図に示す時刻ｔ、において読み取りエラ
ーが発生してしまう（本来は時刻１．が読み取りタイミ
ング）。

このような読み取りエラーが発生しないように、受信信
号の読み取りサンプル周波数を、入力信号より高くする
必要があり、速く多くのデータを送ることができなかっ
た。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、上記
■■■の欠点をすべて除去し得る多重通信における優先
順位設定方法を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、上記問題点を解決するために、送受信機能
を有する複数のノードを有し、かつ、前記各ノードの入
出力端を各々１本の通信線で接続するとともに、高低い
ずれかのレベルが優先となるように前記通信線を構成し
、送信を行うノードは前記通信線上の信号レベルを逐次
ビット毎にモニタして送出データと比較し、この比較に
おいて一致が得られない場合は、データが衝突している
と判定して送信動作を中止するように構成した多重通信
システムにおいて、送信信号の先頭にスタート信号を設
け、かつ、前記スタート信号のレベルを前記通信線の優
先側のレベルに設定するとともに、前記スタート信号の
長さを優先順位の高い順に長く設定するようにしている
。

「作用」 データの送信が競合した場合においても、スタート信号
に長短があるので、競合中にあるノードのうち最も長い
スタート信号を発しているノード以外は、スタート信号
が終了した時点でデータの不一致が検出されて送信中止
となり、これにより、その時点で最も長いスタート信号
を発しているノードのみが送信を継続する。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例における送信信号の波形を
示す波形図である。なお、この実施例は、この発明によ
る方法を前述した第３図に示す多重通信システムに適用
した実施例である。

この実施例においては、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示すように、スタート信号５ＴＲＩの長さが異なって
いる。そして、この場合のスタート信号５ＴＲｆの長さ
の設定は、例えば、受信ユニット毎、送信ユニット毎あ
るいは送出するデータの種類毎に所定の長さが設定され
ている。ただし、スタート信号５ＴＲＩはスタート信号
５ＴＲ２より長く設定され、両者が混同しないようにな
っている。

上述のように、スタート信号５ＴＲＩの長さを異ならせ
ると、送信が競合した場合には、スタート信号の長い方
が優先的に送信権を獲得する。例えば、第１図（ａ）、
（ｂ）に示す信号が競合したとすると、第２図（ａ）、
（ｂ）に示すようにスタート信号５ＴＲＩの短い方が、
先にデータの不一致を検出して送信中止となる。すなわ
ち、同図（ｂ）に示すスタート信号５ＴＲＩが終了した
直後においては、同図（ａ）に示すスタート信号５ＴＲ
Ｉは未だ継続しているから、データラインＩＯのレベル
は低レベルにあり、この結果、同図（ｂ）に示す送信信
号は、モニタポイントＰ、においてデータネ一致となる
訳である。

そして、第２図と前述した第７図とを比べると、非優先
側が送信中止するまでの無駄時間が、この実施例におい
ては昔しく低減しているのが判る。

また、第８図に示すように、各ユニット間におけるクロ
ック精度が異なる場合においても、通常はスタート信号
ＳＴＲｌの長さの差の方がクロック誤差より充分に大き
いから、スタート信号５ＴＲ１が最も長い信号以外は、
必ず送信を中止し、この結果、２以上のユニットが並行
して送信を継続することはない。したがって、第８図（
ｃ）に示すようなタイミングのずれた信号がデータライ
ンＩＯに出力されることはなく、受信ユニットが読み取
りエラーを起こす心配がない。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、送受信機能を
有する複数のノードを有し、かつ、前記各ノードの入出
力端を各々１本の通信線で接続するとともに、高低いず
れかのレベルが優先となるように前記通信線を構成し、
送信を行うノードは前記通信線上の信号レベルを逐次ビ
ット毎にモニタして送出データと比較し、この比較にお
いて一致が得られない場合は、データが衝突していると
判定して送信動作を中止するように構成した多重通信シ
ステムにおいて、送信信号の先頭にスタート信号を設け
、かつ、前記スタート信号のレベルを前記通信線の優先
側のレベルに設定するととしに、前記スタート信号の長
さを優先順位の高い順に長く設定したので、以下に述べ
る効果を奏することができる。

■衝突が発生すれば、優先順位の低いノートは、スター
ト信号の期間においていち速く送信を中止するから、送
信中止までの無駄時間を著しく短縮することができる。

■優先順位がノードのアドレス等によらず、個別に任意
に設定できる。しかも、その変更が容易かつ迅速に行え
るので、データ処理の情況変化に応じた優先順位の変更
が行える。

■データ読み取り用サンプル周波数に対し、データ周波
数をそれ捏上げる必要がなく、多量のデータを短時間で
送ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における送信信号を示す波
形図、第２図は同実施例における衝突検出後の送信中止
処理を説明するための波形図、第３図は車両に搭載され
る多重通信システムの構成を示すブロック図、第４図は
第１図に示すシステムのデータライン１０の構成を示す
回路図、第５図は同システムにおける出力信号を示す波
形図、第６図は同システムにおける送信データの態様を
示す概念図、第７図は従来の優先順位設定方法を用いた
場合の送信中断処理を説明するための波形図、第８図は
ノード毎にクロック精度が異なる場合に発生する読み取
りエラーを説明するための波形図である。 １〜６・・・・・・ユニット（ノード）、ｌａ〜６ａ・
・・・・・入出力端、ｌｂ〜６ｂ・・・・・・通信制御
部、ｌＯ・・・・・・データライン、ＳＴＲｌ・・・・
・・スタート信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送受信機能を有する複数のノードを有し、かつ、前記各
   ノードの入出力端を各々１本の通信線で接続するととも
   に、高低いずれかのレベルが優先となるように前記通信
   線を構成し、送信を行うノードは前記通信線上の信号レ
   ベルを逐次ビット毎にモニタして送出データと比較し、
   この比較において一致が得られない場合は、データが衝
   突していると判定して送信動作を中止するように構成し
   た多重通信システムにおいて、送信信号の先頭にスター
   ト信号を設け、かつ、前記スタート信号のレベルを前記
   通信線の優先側のレベルに設定するとともに、前記スタ
   ート信号の長さを優先順位の高い順に長く設定すること
   を特徴とする多重通信における優先順位設定方法。