JPH11187050A - 多重通信方法 - Google Patents
多重通信方法Info
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- JPH11187050A JPH11187050A JP9355229A JP35522997A JPH11187050A JP H11187050 A JPH11187050 A JP H11187050A JP 9355229 A JP9355229 A JP 9355229A JP 35522997 A JP35522997 A JP 35522997A JP H11187050 A JPH11187050 A JP H11187050A
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Abstract
削減させ、データ通信を迅速に行う。 【解決手段】 自ノードに接続された入力負荷60から
の入力変化を検出して通信制御回路52とCPUコア5
3がウェイクアップする場合には、このノードから伝送
路4を介してウェイクアップのフレーム送信を行うが、
他のノードからのフレーム受信によるウェイクアップ時
には、このノードからのウェイクアップのフレーム送信
は行わず、すぐに通常動作モードでのデータ通信を行
う。
Description
力動作状態から通常動作状態に動作移行させて多重通信
を行う多重通信方法に関する。
下、「ノード」という)は、ツイストペア電線等からな
る伝送路に接続されて、多重通信ネットワークのシステ
ムを構築しており、この種のシステムにおける多重通信
方法は、例えばCSMA/CD伝送方式によって、自動
車内のデータの多重通信を行うローカルエリアネットワ
ーク(LAN)等に用いられていた。
入力ポートから構成されるマイクロコンピュータ(以
下、「マイコン」という)を有し、上記マイコンは発振
回路と接続され、上記発振回路から出力されるクロック
信号によって動作している。スイッチ等からの入力信号
は、入力回路を介してマイコンの入力ポートに入力さ
れ、上記入力ポートの値が変化したり、一定時間経過す
ると、CPUコアは、上記通信制御回路にフレームの送
信要求を行う。上記通信制御回路は、CPUコアからの
送信要求があると、CPUコアからのデータをフレーム
構成にして伝送路上の他のノードに送信していた。
ードと通信を行う通常動作モードと、システムが動作す
る必要がない場合に、各ノードの消費電力を低減するた
めの省電力動作モードがある。省電力動作モードは、例
えばスイッチの入力や自ノードの動作がインアクティブ
な状態が継続している場合等に、発振回路の動作を停止
して消費電力を低減する動作モードである。
等からの入力信号が変化したり、バスからの動作移行指
示のフレームを入力して、自ノードがアクティブな状態
になる必要が生じたときには、CPUコアは、再び発振
回路を動作させて、動作モードを通常動作モードに移行
させていた(以下、「ウェイクアップ」という)。その
ため、ノードでは、上記伝送路の入力や特定スイッチの
入力を、ウェイクアップできる入力ポートに取り込み、
省電力動作モード時に上記入力変化を検出するとウェイ
クアップしていた。
にウェイクアップを要求するフレーム送信を行い、自ノ
ードが通常動作モードになったことを他のノードに知ら
せた後、通常のデータの通信を行っていた。
法では、システム全体が省電力動作モードにある時に、
いずれかのノードによるウェイクアップの送信に対し
て、他のノードは、ウェイクアップし、それぞれのノー
ドがウェイクアップの送信を行うので、上記ウェイクア
ップ時に伝送路のトラフィック量が増大することがあっ
た。
ッチ変化のデータを送信しようとしても送信待ちの状態
となり、データ送信に時間がかかるという問題点があっ
た。例えば、自動車内のデータの多重通信において、ド
アロックスイッチでドアを開く場合に、そのスイッチ変
化のデータを送信しようとしても上記送信待ちの状態と
なり、ドアアンロックスイッチを操作してからドアロッ
クモータが動作するまでに1〜2秒も遅れが生じること
がある。さらに、ノード数が多い場合には、上記遅れが
3〜5秒にも達してしまい、例えばスイッチ操作から瞬
時にアクチュエータ(ランプ、モータ等)の作動を必要
とする車両の多重通信システムには使用が困難になると
いう問題点があった。
で、ウェイクアップ時にトラフィック量の増加を削減さ
せ、データ通信を迅速に行うことができる多重通信方法
を提供することを目的とする。
め、本発明では、省電力動作状態と通常動作状態の動作
モードを有する複数のノードを共通の伝送路に接続さ
せ、前記各ノードは、ウェイクアップ指示に基づいて前
記動作モードを省電力動作状態から通常動作状態に動作
移行させて多重通信を行う多重通信方法において、前記
ノードは、前記ウェイクアップ指示が自ノードからのも
のか、他の前記ノードからのものか検出し、該ウェイク
アップ指示が自ノードからの場合にのみ、ウェイクアッ
プ時に該ウェイクアップ指示を所定データとともに所定
周期間隔で送信する多重通信方法が提供される。
りウェイクアップする場合には、上記ノードからウェイ
クアップの送信を行うが、他のノードからのフレーム入
力によるウェイクアップ時には、上記ノードからのウェ
イクアップ送信は行わず、すぐに通常のデータ通信を行
う。ノードは、前記ウェイクアップ指示の送信に対して
受信確認信号を送信し、該ウェイクアップ指示を送信す
るノードは、当該送信中に全てのノードから該受信確認
信号を受信すると、該ウェイクアップ指示の送信を停止
して、不必要なウェイクアップ送信を削減することが好
ましい。
に変更して前記送信を行い、常に最新のデータを送信す
ることが好ましい。
乃至図6の図面に基づいて説明する。図1は、本発明に
係る多重通信方法を用いる自動車内LANの多重伝送シ
ステムの構成の一例を示す構成図である。上記多重伝送
システムは、例えば自動車内の電気系統の制御に用いら
れており、各種スイッチ、センサ及びアクチュエータが
それぞれの配置場所からハーネス(自動車内の電線)を
介して適切なノードに接続されている。例えば、図1に
示すように、各ノード1〜3は、後述するインターフェ
ース回路を介して伝送路4と接続され、互いにフレーム
構成のデータ送受信を行っている。なお、上記多重伝送
システムにおいて、伝送路4のトポロジーは、バス型、
ディジーチェーン型又はスター型等のいずれのものでも
応用が可能である。
ル(以下、「インパネ」という)ノード1は、図示しな
い各種メータの近隣に配置され、このインパネノード1
には、車速センサ11及びインジケータランプ12が接
続されている。インパネノード1は、車速センサ11か
らのデータを他のノードへ送信しており、またカウルノ
ード2からのドアスイッチ21のオン/オフ信号を受信
すると、これに基づきインジケータランプ12を点灯又
は消灯させている。
近隣に配置され、このカウルノード2には、ドアスイッ
チ21、イグニッションスイッチ22及び各モータ23
が接続されている。カウルノード2は、ドアスイッチ2
1のオン/オフ信号、イグニッションスイッチ22の接
続情報を他のノードへ送信しており、またドアノード3
からのドアロックスイッチ31又はドアアンロックスイ
ッチ32のオン/オフ信号を受信すると、これに基づき
モータ23を駆動制御して、図示しない全ドアの集中ド
アロック又はアンロックを行わせる。
され、このドアノード3には、ドアロックスイッチ3
1、ドアアンロックスイッチ32及びカーテシランプ3
3が接続されている。ドアノード3は、ドアロックスイ
ッチ31又はドアアンロックスイッチ32のオン/オフ
信号を他のノードへ送信しており、またカウルノード2
からのドアスイッチ21のオン/オフ信号を受信する
と、これに基づきカーテシランプ33を点灯又は消灯さ
せている。
レスが設定されており、例えばインパネノード1には
“1”、カウルノードには“2”、ドアノード3には
“3”のアドレスがそれぞれ割り当てられている。な
お、これらノード間で伝送されるフレームのデータフォ
ーマットは、図2に示すように、フレームの始まりを示
すSOF(Start Of Frame)と、複数のノードが同時に
伝送路にフレームを送信した時に、そのフレームの優先
順位を決定するためのプライオリティ(PRI)と、後
に続く各データ(DATA)の内容を示す識別子(I
D)と、データ長と、フレームの種類等を示すフレーム
タイプ領域(TYPE)と、TYPEで示される長さの
データ領域である、例えば各8ビット毎のDATA1〜
DATA4と、エラーチェックコードのCRCと、デー
タの終了を示すEOD(End Of Data)と、全てのノー
ドからビット対応で受信確認信号(以下、「ACK信
号」という)を返送させるための例えば16ビットのA
CK信号領域と、システムの全ノードからACK信号が
返送されたことを示す1ビットのACK確定ビットと、
フレームの終了を示すEOF(End Of Frame)とから構
成されている。本実施例では、このフレームを、例えば
125kbpsの伝送速度で通信しており、1フレーム
の伝送に約1msかかるものとする。
レームを、EODまでエラーなく正常に受信すると、固
有の物理アドレスに対応したACK信号領域にACK信
号を返送する。本実施例では、インパネノード1は、図
2に示したACK信号領域のACK1の位置に、カウル
ノード2は、同じくACK2の位置に、ドアノード3
は、同じくACK3の位置に、ACK信号をそれぞれ返
送する。本実施例では、全てのノードからACK信号が
返送されない場合には、再送が最大で3回繰り返される
ものとする。
例を示す構成図である。図において、各ノードは、伝送
路4に接続されるインターフェース回路50と、通常動
作モードでデータの送受信を行うマイコン51と、スイ
ッチ等の入力負荷60から信号を取り込んでマイコン5
1に出力する入力回路61と、マイコン51からの信号
をモータ等の出力負荷63に出力する出力回路62と、
バッテリからの12V電圧をノード内の各回路の動作す
る電圧、例えば5Vに変換して電源として供給する電源
回路64と、マイコン51に所定信号を発振する発振子
65とから構成されている。
信制御回路52と、データの送受信及び入出力制御を行
うCPUコア53と、通信制御回路52とCPUコア5
3との間で受信データ及び送信データを一時記憶する受
信バッファ54及び送信バッファ55と、発振子65か
らのパルス信号に基づきクロック信号を生成して通信制
御回路52及びCPUコア53に供給する発振回路56
と、入力回路62からの信号を取り込む入力ポート57
と、特定の入力負荷の入力を取り込み、CPUコア53
にウェイクアップを知らせるウェイクアップポート58
と、CPUコア53からの信号を出力回路62に出力す
る出力ポート59とから構成される。CPUコア53
は、省電力動作モード(スリープ)時にウェイクアップ
ポート58からの入力変化を検出すると、ウェイクアッ
プして通常動作モードに移行し、他のノードとの間でデ
ータの送信及び受信を行う。
ドへの移行動作を図4のフローチャートに基づいて説明
する。図において、スリープ状態が維持されているステ
ップ101の場合に、入力回路61には、スイッチ60
等の入力負荷から信号が入力されており、その中の予め
定められた特定入力からの信号は、ウェイクアップポー
ト58に、またその特定入力の信号以外の信号は、入力
ポート57に入力されている。
ップポート58に入力する特定入力信号の変化、例えば
オフ信号からオン信号への変化を検出している(ステッ
プ102)。すなわち、ウェイクアップポート58が変
化すると、CPUコア53に割り込みがかかり、上記C
PUコア内部のウェイクアップポート変化検出フラグが
セットされる。
は、通常動作モードに移行するために発振回路56が動
作するように動作制御を行い、発振が安定する、例えば
20msの時間経過するのを待つ(ステップ103)。
そして、上記時間が経過すると、通信制御回路52とC
PUコア53は、ウェイクアップして、CPUコア53
は、ウェイクアップポート変化検出フラグをチェック
し、上記フラグがセットされていることを確認すると、
通信制御回路52を制御してウェイクアップ用のフレー
ム送信を開始する(ステップ104)。このフレーム送
信は、再送を含めて最大4回行われても伝送路に空き時
間αが生じるように、1ms×4+α、すなわち5〜1
0ms間隔で行うのが好ましい。そこで、本実施例で
は、このウェイクアップ用のフレーム送信を10ms間
隔で行うものとする。
信は、通常動作モードでのフレーム送信と区別するため
に、図2に示したフレームのデータ領域中の所定の1ビ
ットをウェイクアップビットとして使用しており、上記
ウェイクアップビットを“1”にセットすることで、上
記ウェイクアップ用のフレームであることを受信ノード
に認識させている。このウェイクアップビットは、通常
動作モード時には“0”にセットされている。上記ウェ
イクアップ用のフレームを区別する方法としては、この
他に例えばフレーム中のTYPE領域で、ウェイクアッ
プ用のフレームである旨の設定を行うことも可能であ
る。
送信する際に、CPUコア53は、送信バッファ55に
データを書き込み、上記データを上記フレーム内のデー
タ領域に付加して送信している。上記データは、入力ポ
ート57又はウェイクアップポート58からの信号に基
づくいずれかのデータであってもかまわない。また、ウ
ェイクアップ用のフレームに付加されるデータは、更新
されると常に最新のデータに変更されて送信される。
ップ用のフレームに対して全てのノードからACK信号
が返送されたかどうか判断し(ステップ105)、全ノ
ードからのACK信号の返送がない場合には、例えば伝
送路にノイズがのる時の一時的な障害が発生した時で
も、確実に他のノードをウェイクアップさせるために十
分な時間、例えば100ms経過したかどうか判断し
(ステップ106)、上記時間が経過するまでステップ
104に戻って10ms間隔でフレーム送信を行う。そ
して、上記時間100ms内に全ノードからのACK信
号が返送された場合には、ノードは、ウェイクアップの
フレーム送信を停止し、通常動作モードに移行してフレ
ームのウェイクアップビットを“0”にセットし、他の
ノードに1sec間隔で、又は他のノードに通知すべき
イベントの発生時に、所定データのフレーム送信を行う
(ステップ107)。
全ノードからのACK信号の返送がない場合には、ノー
ドは、通常動作モードに移行して上記ACK信号を返送
したノードに、所定データのフレーム送信を行う(ステ
ップ108)。また、ステップ102において、ウェイ
クアップポート58の変化がない場合には、CPUコア
53は、伝送路4からの信号が変化したかどうか判断す
る(ステップ109)。すなわち、例えば他のノードか
ら伝送路4にウェイクアップ用のフレーム送信がなされ
ると、通信制御回路52は、インターフェース回路50
を介して伝送路4からの信号が変化したことを検出し
て、CPUコア53に割り込みをかけ、CPUコア53
内部の伝送路信号変化検出フラグがセットされる。CP
Uコア53は、ウェイクアップして、伝送路信号変化検
出フラグをチェックし、上記フラグがセットされている
ことを確認すると、発振回路56の動作をスタートさ
せ、ウェイクアップ用のフレーム送信を行わずに、ステ
ップ107に進んで通常動作モードに移行してフレーム
のウェイクアップビットを“0”にセットし、通信制御
回路52を制御して所定データのフレーム送信を行う。
伝送システムの場合の上記スリープ状態から通常動作モ
ードへの移行動作を図5のタイムチャートを用いて説明
する。まず、上記システムにおける通常動作モードであ
るが、例えばカウルノード2であれば、ドアスイッチ2
1、イグニッションスイッチ22等のスイッチがオフ状
態、フレーム送信するデータがない、処理すべき受信デ
ータがない、他の通信に無関係の機能も停止している等
の自ノードがインアクティブな状態になった場合、カウ
ルノード2のCPUコアは、発振回路の発振を停止して
クロック信号を止め、通信制御回路とCPUコアの動作
を停止させて省電力動作モードに入る。また、インパネ
ノード1及びドアノード3でも、自ノードがインアクテ
ィブな状態になった場合、上記省電力動作モードに入
る。
LANの多重伝送システムでは、自動車を駐車してドラ
イバが車を離れた時等に、バッテリあがりを防止するの
に必要なモードである。この省電力動作モードで、例え
ばドアロックを解除してドアアンロックスイッチ32が
オンになる時には、再度システムが動作する必要があ
る。このため、このモードの時に変化することが考えら
れる入力スイッチ(自動車においては、+B電源で動作
する入力スイッチ)は、マイコンの入力ポートの中で、
このモードの時でも変化を検出できるウェイクアップポ
ートに接続されている。
では、ドアアンロックスイッチ32はウェイクアップポ
ートに接続されており、ドアアンロックスイッチ32か
らの信号が変化すると(図5(a)参照)、CPUコア
に割り込みがかかり、発振回路の動作が開始する。約2
0ms経過して発振が安定して一定周期で発振子からの
パルスが出力されると、発振回路からはクロック信号が
出力され、通信制御回路とCPUコアは動作を開始(ウ
ェイクアップ)する(図5(d)参照)。
チャタリング処理前のドアアンロックスイッチ信号(オ
フ状態の信号)のデータを付加したウェイクアップ用の
フレーム送信を10ms間隔で開始する(図5(c)参
照)。上記送信されたウェイクアップ用のフレームは、
伝送路4を介してインパネノード1とカウルノード2に
入力され、各ノード1,2では、発振回路の動作が開始
されてから約20ms経過後に(図5(f)参照)、C
PUコアが伝送路信号変化検出フラグをチェックし、上
記フラグがセットされていることを確認すると、ウェイ
クアップのフレーム送信を行わずに、通常動作モードに
移行する。そして、ドアノード3からのウェイクアップ
用のフレームを正常に受信した場合には、ACK信号を
伝送路4に送信する(図5(e)参照)。
ーム送信中に、両ノード1,2からACK信号を受信し
た場合は、全てのノードがウェイクアップしたと判断し
て、ウェイクアップのフレーム送信を停止する(図5
(c)中のD点参照)。これは、ウェイクアップのフレ
ーム送信がフレームの送信頻度が高いので、全ノードが
ウェイクアップした段階で通常動作モードに移行して、
できるだけ早くトラフィックを減らすためである。
ム送信を停止した後、ウェイクアップビットを“0”に
セットし、チャタリング除去の処理が終了した時点(図
5(b)のA点参照)で、ドアアンロックスイッチ32
の変化を認識して、通常動作モードでのデータのフレー
ム送信を行う。また、省電力動作モードの間にインパネ
ノードが故障した場合の事例について、図6のタイムチ
ャートを用いて説明する。
の発振安定時間が経過すると、CPUコアが動作し(図
6(g)参照)、その後受信したフレームに対してAC
K信号を出力するが(図6(e)参照)、インパネノー
ド1は、故障のためにウェイクアップ用のフレームが送
信されていても、それを受信できずにACK信号を返送
することもできない(図6(f)参照)。
0msまでウェイクアップのフレーム送信を継続する。
ドアアンロックスイッチ32の信号は、A点までは図6
(b)に示すように、オフ状態なので、上記フレームに
は、“0”のデータが付加されて送信されるが、上記A
点以降はドアアンロックスイッチ32のチャタリング除
去の処理が終了してオン状態となるので、上記データは
変更されて“1”のデータが送信される。このため、本
実施例では、カウルノードはドアアンロックスイッチの
データをインパネノードの故障にかかわらず、いち早く
受信することができる。
ち、自ノードに接続された入力負荷からの入力が変化し
て、ウェイクアップしたノードのみが、ウェイクアップ
のフレーム送信を行い、フレーム受信時はウェイクアッ
プのフレーム送信を行わないので、トラフィックをむだ
に増加させることがなくなり、データ通信を迅速に行う
ことができる。
力動作状態と通常動作状態の動作モードを有する複数の
多重通信装置を共通の伝送路に接続させ、前記各多重伝
送装置は、動作移行指示に基づいて前記動作モードを省
電力動作状態から通常動作状態に動作移行させて多重通
信を行う多重通信方法において、前記多重伝送装置は、
前記動作移行指示が自装置からのものか、他の前記多重
伝送装置からのものか検出し、該動作移行指示が自装置
からの場合にのみ、該動作移行指示の送信を所定データ
とともに所定周期間隔で送信するので、ウェイクアップ
時にトラフィック量の増加を削減させ、データ通信を迅
速に行うことができる。
送信に対して受信確認信号を送信し、該送信指示を送信
する多重伝送装置は、当該送信中に全ての多重伝送装置
から該受信確認信号を受信すると、該送信指示の送信を
停止するので、不必要なウェイクアップ送信を削減する
ことができる。前記多重伝送装置は、前記所定データを
最新のデータに変更して前記送信を行うので、常に最新
のデータを送信することができる。
ANの多重伝送システムの構成の一例を示す構成図であ
る。
ムのデータフォーマットの一例を示す図である。
である。
を説明するためのフローチャートである。
めのタイムチャートである。
ためのタイムチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 省電力動作状態と通常動作状態の動作モ
ードを有する複数の多重通信装置を共通の伝送路に接続
させ、前記各多重伝送装置は、動作移行指示に基づいて
前記動作モードを省電力動作状態から通常動作状態に動
作移行させて多重通信を行う多重通信方法において、 前記多重伝送装置は、前記動作移行指示が自装置からの
ものか、他の前記多重伝送装置からのものか検出し、該
動作移行指示が自装置からの場合にのみ、該動作移行指
示の送信を所定周期間隔で行うことを特徴とする多重通
信方法。 - 【請求項2】 前記多重伝送装置は、前記動作移行指示
の送信に対して受信確認信号を送信し、該動作移行指示
を送信する多重伝送装置は、当該送信中に全ての多重伝
送装置から該受信確認信号を受信すると、該動作移行指
示の送信を停止することを特徴とする請求項1に記載の
多重通信方法。 - 【請求項3】 前記多重伝送装置は、前記送信指示の送
信時に所定データもともに送信することを特徴とする請
求項1又は2に記載の多重通信方法。 - 【請求項4】 前記多重伝送装置は、前記所定データを
最新のデータに変更して前記送信を行うことを特徴とす
る請求項3に記載の多重通信方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35522997A JP3566846B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 多重通信方法 |
| US09/367,614 US6529530B1 (en) | 1997-12-24 | 1998-12-24 | Multiplex communicating method |
| PCT/JP1998/005871 WO1999034559A1 (fr) | 1997-12-24 | 1998-12-24 | Procede de transmission multiplex |
| KR1019997007451A KR20000071161A (ko) | 1997-12-24 | 1998-12-24 | 다중 통신 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35522997A JP3566846B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 多重通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11187050A true JPH11187050A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3566846B2 JP3566846B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=18442713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35522997A Expired - Fee Related JP3566846B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 多重通信方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6529530B1 (ja) |
| JP (1) | JP3566846B2 (ja) |
| KR (1) | KR20000071161A (ja) |
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