JPS6374338A - 車両用通信装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、データ伝送の信頼性の向上を図った車両用
通信装置に関する。

（従来の技術） 従来の多ｍ通信装置としては、例えば第６図に示すよう
なものがある（ＵＳＰ４３７０５６１号、参照）。

第６図において、１０は車両電源、２０は回路保護器、
３０は電源線、４０は長手化同期装置、５０は通信線、
６０は送信装置、６１〜６３はスイッチ、７０は受信装
置、７１．７３はリレー、７２．７４は負荷である。

同期装置４０は第７図（ａ）に示づような同期信号を通
信！！５０に出力している。第７図（ａ）に示す１００
はマスター同期区間であり、送・受信装置６０．７０は
これに後続する負パルス１０１をカウントすることによ
り、送・受信チャネルを検出する（第７図（ｂ））。

第７図（ａ）の２００はの角パルス１０１に続くデータ
送出期間であり、この間、同期装置４０の出力はフロー
アイング状態となっている（第７図（Ｃ）、参照）。

送信装置６０は前記負パルス１０１で順次指定される送
信チャネルが所定チャネルになったとき、このチャネル
に対応するスイッチ（例えば、スイッチ６１）の入力に
応じて、前記送出区間２００の期間中にＨｐｔリレルま
たは゛′Ｌ″レベルにてデータを通信線５０に出力する
。

一方、受信装置７０も送信装置６０と同様に所定チャネ
ルを検出し、前記送出区間２００の期間中に通信線５０
上の電圧レベルを第７図（ｄ）に示すタイミングパルス
４００にてラッチする。ラッチ出力に応じリレー（例え
ばリレー７１）がＯＮＬ、負荷７２を駆動する。なお、
送出区間２００の後、同期装＠４０は第７図（ａ）中に
示す“’　Ｈ”レベルの区間３００の信号を出力する。

このようにして、通信線５０上に複数の通信チャネルを
構成フると同時に、データ通信を同一線上で行うことが
できる。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
このような従来の多単通（３装Ｅ＝にあっては、同期装
置の出力が３−ステート出力となっていたため、送・受
信装置のそれぞれに同期装置の出力フローティング区間
を検出するロジック回路が必要となり、回路が複雑化す
る上、各装置の発振器に高い精度が要求され、高価とな
る。

また、送信装置の近傍で断線が止した場合には送出区間
中電圧レベルが不安定となり、データを読み誤る危険が
ある。また、送信具間出力は０ＭＯ８出力のため、同一
ヂｔ’ネル上に７クレスでさるスイッチは唯一っであり
、データ衝突は許されない。したがって、従来のＩツイ
ヤハーネス上でワイヤーＦＯＲをとる必要があり、例え
ば同一の装置（ラジオ等）のコントロールスイッチが２
箇所におるような場合、これを多重化する場合は同一の
意味を持つスイッチ信号を送出するために２倍のチャネ
ルを用意し、受信側はこれらを全く別の２倍の信号とし
て１度受信し、その後ＯＲをとるという作業になり、効
率が悪化する。

ざらに、マスター同明信号等の“’　Ｈ”レベル出力中
に通信線が短絡（スライドショート）すると、これをチ
ャネル指定用の負パルスと同様に検出し、チャネルカウ
ントを誤り、誤伝送する危険性が高く、現実のワイヤハ
ーネスに適用する場合、信頼性が低下するというという
問題があった・（問題点を解決するための手段） この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、同期装置および送信装置のデータアクテ
ィブ論理を正論理とし、さらに、マスク−同期区間を“
′Ｌ″レベル区間のみとすることにより、回路構成が簡
単でコストが安く、かつデータの誤伝送の恐れがなく、
信頼性が１ｎい通信装置を提供することを目的とする。

この目的を）構成するために、本発明は、データ通信を
行う１本の通信線と、該通信線と装置電源とを所定時間
接続しないことにより区分されるマスター同期区分と、
所定周期で所定時間装置電源と前記通信線とを接続する
ことにより区分される複数個のチャネル区分と、を交互
に発生づる同期装置と、指定されたチャネル区間を判別
し、該ヂトネル区間内で前記同期装置と前記通信線とが
接続されたことを検出して外部入力に応じて自らの装置
電源を前記通信線に接続づることにより所定幅のパルス
データを伝送する送信装置と、指定されたチャネル区間
を判別し、該ヂｉ・ネル区間内に前記通信線と前記送信
装置の電源とが接続されたことを検出し前記データの正
パルス幅に応じて受信出力する受信装置と、を６ｊ６え
ている。

（作用） このような構成を有するこの発明においては、同期を通
信線上の正パルスの立ら上かり、立ち下がりでとらえる
ため、回路構成がきわめて簡１１１となりコストを低減
することができる。また、データを正パルス幅で判別す
るようにしているため、通信線上に瞬断や短絡が生じて
も常にフェール・セーフ側に動き、装置としての安全性
が高い。また、マスター同期区間を“Ｌ　Ｔ！リレルと
しているため、瞬断、短絡にかかわらずこれを確実に検
出することができ、データ伝送の信頼性が高い。さらに
、オープンドレイン出力でおるため、同一チャネル上に
アクセルできるスイッチが複数個あっても良く、伝送効
率が良い。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第５図はこの発明の一実施例を示１図である。

まず構成を説明すると、第１図において、１０００は車
両電源、２０００は回路保護器、３０００は電源線、５
０００は通信線である。

４０００は多重化同１υ１装置であり、この同期装置４
０００は電源回路４１００と、同期信号発生ロジック回
路４２１０とＰチャネル出力ドライバ４２２０とを有す
る同期信号発生回路４２００と、出力保護フィルタ４３
１０．４３２０と、から構成されている。

また、６０００は送信装置であり、この送信装置６００
０は、電源回路６１００と、送信ロジック回路６２１０
と出力ドライバ６２２０とをイｊ′ｇる送信回路６２０
０と、出力保護フィルタ６３１０と、プルダウン抵抗６
３３０と、から構成されており、送信装置６０００には
スイッチ類６４００からのスイッチ信号が入力される。

一方、７０００は受信装置であり、この受信装置７００
０は、電源回路７１００と、受信回路７２００と、入力
プルダウン抵抗７３］Ｏと、入力保護抵抗７３２０と、
から構成されており、この受信装置７０００の出力によ
りトランジスタ７５００が制御され、負荷類７４００が
駆動される。

次に、同期装置４０００の同期信号発生ロジック回路４
２１０を第２図に基づいて詳述する。

同期信号発生ロジック回路４２１０は、発振器４２１１
と、８分周カウンタ４２１２と、３人力Ｎ０Ｒ１４２１
３と、２ｍ＋１分周カウンタ４２１４と、２人力ＮＯＲ
回路４２１５と、ＮＡＮＤ回路４２１６と、から構成さ
れている。

発振器４２１１は１０ＫＨｚのクロックパルスを発生し
、その出力は８分周カウンタ４・２１２曝こ入力される
。８分周カウンタ４２１２の２分周（Ｑ）、４分周（Ｑ
２）、および８分周（Ｑ３）の各出力は３人力ＮＯＲ回
路４２１３に入力され、この結果、ＮＯＲ回路４２１３
の出力として幅１００μｓｅＣの正パルスが８００μｓ
ｅｃ毎に繰返し発生する連続波形が１ｑられる（第５図
（ａ）、１００８実線部、参照）。８分周カウンタ４２
１４ｍ＋１ の８分周（Ｑ３）出力は、２　　分周カウンタ４２１４
に１．２５ＫＨ２のクロックパルスとして入力され、２
ｍ＋１分周カウンタ４２１４は８分ｍ＋１ 周（Ｑ３出力と２　　分周（ＱＩ１１＋１〉出力とを２
人力ＮＯＲ回路４２１５にそれぞれ入力し、この出力を
２ｍ＋１分周カウンタ４２１４のリセット信号として再
入力する。また、３人力ＮＯＲ回路４２１３の出力と、
８分周カウンタ４２１２の２ｍ＋１分周（Ｑ　　　）の
反転出力（ＱＩＩｌ＋１）とはそれぞｍ＋１ れＮＡＮＤ回路４２１６に入力され、このＮＡＮＤ回路
４２１６の出力でＰチャネル型ＭＯ３−ＦＥＴ４２２０
を駆動する。これにより、第５図（ａ）の実線で示すよ
うなパルス信号１００１を２ｍ個（８００μ５ｅｃｘ２
　　＞発生後、３２００μ　ｓｅｃの休止区間１００７
を持つ連続して繰返される信号が通信線５０００上に出
力される。

ここで、この信号の“ｌ−１”レベル（第５図（ａ）１
００１）は同期装置４２１０の電源（ＶＤＤ）の電圧レ
ベルをＰチャネルＭＯ３−ＦＥＴ４２２０の導通（ＯＮ
）を通して供給したものであり、“Ｌ　ｔｔリレルはＰ
チャネルＭＯ３−Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４２２０）が非導通（
ＯＦＦ）となったとき、送信装置６０００および受信装
置７０００のプルダウン抵抗６３３０および７３１０に
よって確定するものでおる。

なお、ｍは整数を示し、要求されるチャネル数Ｎ（＝２
　　＞よりｍ　＝ｌｏｇ　２　Ｎとして与えらレル。

次に、送信装置６０００の送信ロジック回路６２１０を
第３図に基づいて詳述する。

第３図において、送信ロジック回路６２１０は、発振器
６２１１と、２８分周カウンタ６２１２と、ＯＲ回路６
２１３と、チャネルカウンタ６２１４と、デコーダ６２
１５と、２６分周カウンタ６２１６と、フリップフロッ
プ６２１７と、アンド回路６２１８と、エツジトリガ回
路６２１９−ａと、ＡＮＤ回路６２１９−ｂと、フリッ
プフロップ６２１９−Ｃと、から構成されて゛いる。

発振器６２１１は８０にト１ｚのクロックパルスを発生
し、この出力はまず、ＯＲ回路６２１３を介して、前述
した通信線５０００上に現われる３２００μｓｅｃの“
Ｌ′ルベル区間、すなわちマスター同期区間を検出する
ための２８分周カウンタ６２１２に入力される。

２８分周カウンタ６２１２は通信線５０００の電圧レベ
ルをリセット端子に入力しており、通信線５０００上の
電圧レベルが“Ｌパのときのみカウントするようになっ
ている。また、２８分周カウンタ６２１２は、２８分周
（Ｑ８）出力をＯＲ回路６２１３に入力することで、２
８分周後のクロックは受けつけず、カウント・オーバー
フロート開始より１／８０ＫＨｚｘ２７＝１６００μｓ
ｅｃ後に“Ｉ−ドレベル信号として出力される。

すなわら、同期クロック１００１が８００μｓｅｃ毎に
２ｍ個発生する区間では、カウンタ６２１２は８００μ
ｓｅＣ毎にリセットされるから２８分周（Ｑ８）が出力
されることはない。

一方、マスター同期区間１００７に入ると３２００μＳ
ｅＣの間“Ｌ　Ｐルーベルが続くから、則記２個目の“
Ｈ′ルベルパルス発生後、ちょうど１６００μｓｅｃ後
にマスター同期区間を検出する検出信号としての０８出
力（“）−１”レベル）が現われ、これは第５図（ｂ）
に示すように、次の正パルスか発生するまでの区間１０
０３　（＝１６００μ５ｅｃ）中保持される。

チャネルカウンタ６２１４はマスター同期区間の検出信
号（Ｑ８）出力でリセットされ、その後、通信ｔｉＱ５
０００上に現われる正パルス１００１の数を、パルス立
ち下がりで２　個まで順次カウントする。チャネルデコ
ーダ６２１５は、カウンタ６２１４の出力に基づき、予
め選択された所定チャネル区間（ＳＥＬ）のみを抽出し
、この所定チャネル区間時には゛Ｈ″レベル信号をそれ
以外では゛Ｌ″レベル信号を出力する。

ここで、チャネル区間とは、通信線５０００上の正パル
スの立ら下がりから、次の正パルスの立ち下がりまでを
指し、第５図（ｆ）に示すように、マスター同期区間後
始めての正パルスの立ち下がりから２番目の正パルスの
立ち下がりまでを２チヤネル（ＣＨ）、以下３　ＣＨ、
・・・、Ｎ（＝２）ＣＨとし、Ｎ（−２＞Ｗ目の正パル
スの立も下がりから、次のサイクルの１番目の正パルス
の立ち下がりまでをＩＣＨとする。

通信線５０００上に同期装置４２００が発生する正パル
ス１００１が現われ、かつ選択チャネル出力（ＳＥＬ＞
が“Ｈ″レベルあるとき、前記正パルス１００１の立ち
上がりはＡＮＤ回路６２１８を介して立ち上がり、これ
がエツジトリガ回路６２１９−ａに入力され、ＲＳフリ
ップフロップ６２１７をセットする。

一方、２６分周カウンタ６２１６はフリップフロップ６
２１７のＱ出力をリセット信号として入力しており、前
述の如く、フリップフロップ６２１７がセットされると
そのＱ出力は゛Ｌ″レベルとなり、この間発振器６２１
１の８０　Ｋ　Ｈｚクロックパルスをカウント覆る。そ
して、カウント開始後、１／８０ＫＨｚｘ２６＝４００
μｓｅｃ経過づると、２　分周カウンタ６２１６のＱ６
の出力がＲＳフリップフロップ６２１７のリセット端子
Ｒに入力され、フリップフロップ６２１７はリセットさ
れる。したがって、Ｑ出力は“１９ルベルとなり、この
時点でカウンタ６２１６も直ち（５リセツトされる。こ
こで、フリップフロップ６２１７はリセット優先として
いる。

このように、２６分周カウンタ６２１６の端子Ｑ６から
は通信線５０００上に正パルス１００１が現われてから
４０００ｇ５ｅＣ後に、極く短い、しかしフリップフロ
ップ６２１７をリセットするに充分な幅の正パルス１０
０４が出力される（第５図（Ｃ）、参照）。

次に、受信装置７０００の受信回路７２１０を第４図に
基づいて説明する。

第４図において、受信回路７２１０は、発振器７２１１
と、２８分周カウンタ７２１２と、ＯＲ回路７２１３と
、チャネルカウンタ７２１４と、デコーダ７２１５．２
６分周カウンタ７２１６と、フリップ７０ツブ７２１７
と、アンド回路７２１８と、エツジトリガ回路７２１９
−ａと、Ｄフリップフロップ７２１９−ｂと、から構成
されており、前記送信ロジック回路６２１０と同様の構
成であり、その説明を省略する。

次に、作用を説明する。

第３図において、各外部のスイッチ６４００にはいずれ
かのチャネルが１つずつ割り当てられており、今スイッ
チ６４００をＯＮすると、このスイッチ信号は反転入力
としてスイッチ６４００に対応するチャネル出力（ＳＥ
Ｌ）と共にＡＮＤ回路６２１９−ｂに入力される。ＡＮ
Ｄ回路６２１９−ｂの出力は、前記チャネル区間、すな
わち選択チャネル出力（ＳＥＬ）がＨｔｔリレルでかつ
スイッチ６４００がＯＮの時のみＨ”レベルとなり、そ
れ以外は“Ｌ”レベルとなる。すなわら、前記選択チャ
ネルを例えば第１ＣＩ−１とすると、第１ＣＨ区間中Ａ
ＮＤ回路６２１９−ｂはスイッチ６４００がＯＮならば
ｌ−１”レベル信号、ＯＦＦならば“Ｌ　ｔｔリレル信
号を出力する。

一方、Ｄフリップフロップ６２１９−Ｃは通信線５００
０上に現われる正パルスの立ち上がりをクロック入力、
ＡＮＤ回路６２１９−ｂの出力をデータ入力、２　分周
カウンタ６２１６のＱ６出力をリセット入力としている
。したがって、スイッチ６４００がＯＮしている場合、
第１ＣＩ−１区間の後半に発生する第１番目の正パルス
の立ら上がりにて、Ｄフリップフロップはセット（Ｑ出
力はａｔ　Ｌ　ｔｔリレル）され、これ・より４００μ
ＳｅＣ経下し、Ｑ６が出力（第５図（Ｃ）、参照）する
と、リセット（Φ出力は“トＭｌレベル）される。

フリップフロップ６２１９−ｃのＱ出力はＰチャネルＭ
Ｏ３−ＦＥＴ６２２０に入力されるから、前記４００μ
ｓｅｃの間、送信装置６０００の電源回路６１００の電
圧により通信線５０００上に正パルス１００５を発生さ
せる（第５図（ｄ）、参照〉。

この場合、通信線５０００上では同期装置４０００から
の正パルス１００１と送信装置６０００からの正パルス
１００５とが合成され、実質的に、データ゛Ｏ”（＝ス
イッチＯＦＦ＞の時は１００μＳｅＣの正パルス１００
１として、またデータ”１”（＝スイッチＯＮ＞の時は
４００μｓｅｃの正パルス１００５として出現する。

一方、第４図において、通信線５０００．４：の電圧レ
ベルは、Ｄフリップフロップ７２１９−ｂのデータ人力
となり、２６分周カウンタ７２１６の２５分周出力（Ｑ
５）　（カウント開始より２００μＳｅＣ後に“ＨｔＴ
レベル）はＤフリップフロップ７２１９−ｂのクロック
入力となる。

したがって、選択チャネルを例えば、第１０Ｈとすると
、第１ＣＨ区間中に発生する第１番目の正パルスの立ち
上がりより２００μｓｅｃ後に前記Ｑ５が“Ｈｔｅレベ
ルに立ち上がるため（第５図（ｅ）、１００６参照）、
第１ＣＨの送信データが“１″（正パルス幅＝４００μ
５ｅｃ）のときＤフリップフロップ７２１９−ｂのＱ出
力は“ト１　ｕレベルとなり、送信データが“”Ｏ”（
正パルス幅＝１００μ５ｅｃ）のときＱ出力は“Ｌ　ｍ
ｅレベルとなる。そして、Ｑの値は、次回（１サイクル
後）再び正パルス１００６が発生なるまでは保持される
。こうして、Ｑ＝“ト１　ｔｏレベルのとき、（データ
“１′、すなわらスイッチ６４００がＯＮのとき）、ト
ランジスタ７５００を導通（ＯＮ＞させ、負荷７４００
を駆動することになる。

以上のように、この実施例においては、同期を通信−５
０００上の正パルスの立ち上がり、立ち下がりでとらえ
るだけであるため、回路Ｍへ成が簡単となり、各装置の
発振器粘度が±３０％程度ズしても誤動作が生じる恐れ
がなく、安価なシステムを実現することができる。

また、通信線５０００がコネクタ不良等で瞬断しても、
レベルは“１９９レベルに固定されるから、例えばデー
タ゛１”（４００μ５ｅｃ）がデータ“Ｏ”（２０μｓ
ｅｃ以下）に変化することはあってもＯｔｔが“１パに
変化することはなく、システムとしてフェール・セーフ
側に作用する。また、通信線５０００がショートする場
合、車両内ではほぼ１００％接地（Ｌ　Ｉｎレベル）さ
れることになるため、断線時と同様、システムとしてフ
ェール・セーフ側に作用する。

すなわち、通信線５０００上に瞬断ヤ短絡が生じても常
にフェール・セーフ側に働くため、システムとして安全
性が高い。

同様にして、マスター同１１１Ｊ区間は“Ｌ″レベルみ
であるため、通信線５０００の瞬断、短絡に依存するこ
となく、これを確実に検出できる。したがって、１ザイ
クル毎のデータ内容の出き換えは瞬断、短絡によらず確
実に行われるため、データ伝送の信頼性を高めることが
できる。

さらに、オープン・ドレイン出力のため、同一チャネル
上にアクセスできるスイッチが複数あっても良く、デー
タ衝突が許される。すなわち、通信線５０００上でのワ
イヤーＦＯＲが達成されるため、ラジオ等向−の装置の
コントロールスイッチが地理的に離れた２箇所にある場
合、これを多重化するには同一の意味を持つスイッチ信
号を送出するために同一のチャネルを１つ与えれば良い
から、極めて伝送効率が良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明によれば、同期装置
および送信装置の出力をオープン・ドレイン出力とし、
また、データアクティブ論理を正論理とし、さらに、マ
スター同期区間をＬ　ＩＴレベル区間のみとしたため、
全体の回路構成がきわめて簡単となり、装置全体のコス
トを大幅に低減することができる。また、通信線上に瞬
断ヤ短絡が生じても常にフェール・セーフ側に触くため
、装置としての安全性が高い。また、マスター同期区間
等を確実に検出できるので、データ伝送の信頼性を高め
ることができる。さらに、オープン・ドレイン出力であ
るため同一チャネル上にアクセルできるスイッチが複数
個あっても良く、伝送効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すその全体回路構成図
、第２図はその同期装置の回路ブロック図、第３図はそ
の送信ロジック回路のブロック図、第４図はその受信回
路のブロック図、第５図は動作を説明するだめのタイミ
ングチャート、第６図は従来例を示す回路ブロック図、
第７図はそのタイミングチャートである。 ４０００・・・同期装置、 ５０００・・・通信線、 ６０００・・・送信装置、 ７０００・・・受信装置。 特許出願人　日産白勤車株式会社 代理人　弁理士　土　橋　　皓１− ■ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ通信を行う１本の通信線と、該通信線と装
   置電源とを所定時間接続しないことにより区分されるマ
   スター同期区分と、所定周期で所定時間装置電源と前記
   通信線とを接続することにより区分される複数個のチャ
   ネル区分と、を交互に発生する同期装置と、指定された
   チャネル区間を判別し、該チャネル区間内で前記同期装
   置と前記通信線とが接続されたことを検出して外部入力
   に応じて自らの装置電源を前記通信線に接続することに
   より所定幅のパルスデータを伝送する送信装置と、指定
   されたチャネル区間を判別し、該チャネル区間内に前記
   通信線と前記送信装置の電源とが接続されたことを検出
   し前記データの正パルス幅に応じて受信出力する受信装
   置と、を備えたことを特徴とする車両用通信装置。
2. （２）前記同期装置及び送信装置の出力は、オープン・
   ドレイン出力であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の車両用通信装置。