JP2857655B2

JP2857655B2 - 車両用データ伝送システム

Info

Publication number: JP2857655B2
Application number: JP5048559A
Authority: JP
Inventors: 寛橋本; 淳石井; 裕司長谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH06245277A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に搭載
される複数の電子制御装置及びこれらの電子制御装置を
相互に接続する共通の通信線から成る車両用データ伝送
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の電子制御装置（以下「ＥＣＵ」と
いう）を共通の通信線（以下「ネットワークバス」とい
う）で接続し、相互にデータの伝送を行う場合、各ＥＣ
Ｕ間に所定の順序で送信権を循環させ、送信権を得たＥ
ＣＵのみがネットワークバスにデータを送出可能とする
方式（トークンパッシング方式）が従来より知られてい
る。

【０００３】このようなトークンパッシング方式のデー
タ伝送システムにおいて、送信に失敗した場合には直ち
に再送信してもまた失敗する可能性が高いことを考慮
し、送信権が一巡して次回に送信権を得たとき再送信を
行うようにしたものが知られている（特公平１−５７８
５６号公報、以下「第１の従来技術」という）。

【０００４】また、送信に失敗した場合には所定回数再
送信を行うこととし、その所定回数を他の制御装置によ
って変更可能としたデータ伝送装置も既に提案されてい
る（特開昭６２−１５９５３９号公報、以下「第２の従
来技術」という）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来技術に
よれば、直ちに再送信すれば送信に成功する場合（例え
ば送信中のノイズによる失敗のような場合）であっても
再送信は送信権一巡後となるので、送信を迅速に完了す
るためには改善の余地が残されていた。

【０００６】また、上記第２の従来技術によれば、他の
制御装置によって設定される所定回数の再送信が直ちに
行われるが、当該制御装置自身が再送信の回数を設定す
るものではなく、迅速な対応が困難であった。

【０００７】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、送信失敗時に再送信を適切に行い、送信権の円滑
な循環とのバランスをとってシステム全体としてのデー
タ伝送効率を向上させることができる車両用データ伝送
システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、車両に搭載される複数の制御装置間をネット
ワークバスにて接続し、送信権を前記複数の制御装置間
で循環させてメッセージの伝送を行う車両用データ伝送
システムにおいて、前記複数の制御装置はそれぞれ、デ
ータの送受信を行う送受信手段と、データの送信失敗を
検出する送信失敗検出手段と、前記送信失敗の種別を特
定する特定手段とを備え、前記送受信手段は、前記特定
された送信失敗が受信側からの肯定応答が得られなかっ
た場合であるか、伝送誤りが検出された場合であるかに
応じて前記データの再送回数を設定し、その再送回数を
越えない回数だけ再送信を行うようにしたものである。

【０００９】また、前記送受信手段は、前記送信失敗の
回数が前記再送回数を越えたときには、前記送信権を他
の制御装置に委譲することが望ましい。

【００１０】

【００１１】また、前記再送回数は、受信側からの肯定
応答が得られなかった場合より伝送誤りが検出された場
合の方を多く設定することが望ましい。

【００１２】

【作用】データの送信に失敗したときは送信失敗の種別
が特定され、該特定された失敗の種別が受信側からの肯
定応答が得られなかった場合であるか、伝送誤りが検出
された場合であるかに応じてデータの再送回数が設定さ
れ、その再送回数を越えない回数だけ再送信が行われ
る。

【００１３】また、送信失敗の回数が前記再送回数を越
えたときには、送信権が他の制御装置に委譲される。

【００１４】

【００１５】この再送回数は、伝送誤りが検出された場
合の方が受信側から肯定応答が得られなかった場合より
多くなるように設定される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１７】図１は本発明の一実施例に係る車両用制御
システムの全体構成図であり、電子制御装置（以下「Ｅ
ＣＵ」という）１〜５はネットワークバス６を介して相
互に接続されている。ＥＮＧ制御ＥＣＵ１は、車両の運
転者のアクセルペダル操作等に応じてエンジンの作動を
制御するＥＣＵ，ＭＩＳＳ制御ＥＣＵ２は車両の運転状
態に応じて自動変速機の制御を行うＥＣＵ，ＴＣＳ制御
ＥＣＵ３は、車両の駆動輪のスリップ状態を検出し、エ
ンジンの出力トルクの制御を行うＥＣＵ，サスペンショ
ン制御ＥＣＵ４は、車両の運転状態に応じてサスペンシ
ョン（アクティブサスペンション）の制御を行うＥＣ
Ｕ，ブレーキ制御ＥＣＵ５は車輪のロック状態を検出し
てブレーキ制御を行うＥＣＵである。これらのＥＣＵ１
〜５は、制御パラメータやセンサによって検出される運
転パラメータを相互にモニタする必要があるため、ネッ
トワークバス６を介して接続され、相互に必要なデータ
の送受信を行う。

【００１８】図２はＥＮＧ制御ＥＣＵ１の構成を示すブ
ロック図であり、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」とい
う）１０１は入出力インターフェイス１０４を介して複
数のセンサ１１及び燃料噴射弁等のアクチュエータ１２
に接続されている。ＣＰＵ１０１は、バスライン１０７
を介してＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯ
Ｍ（Read Only Memory）１０３及び通信制御ＩＣ（Inte
grated Circuit）１０５に接続されている。通信制御Ｉ
Ｃ１０５はバスインターフェイス１０６を介してネット
ワークバス６に接続されている。

【００１９】ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納され
たプログラムに従って、センサ１１の検出値に基づいて
制御パラメータを決定し、アクチュエータ１２を駆動す
る。ＲＡＭ１０２は、演算中のデータの一時的な記憶等
に使用される。また通信制御ＩＣは、ネットワークバス
へのメッセージの送信及びネットワークバスからのメッ
セージの受信の制御を行う。

【００２０】図３は、バスインターフェイス１０６及び
ネットワークバス６の具体的な構成を示す図であり、ネ
ットワークバス６は終端抵抗６ａで終端されたツイスト
ペア線６ｂ，６ｃから成る。

【００２１】通信制御ＩＣ１０５の第１送信端子は抵抗
１１５を介してトランジスタ１１９のベースに接続され
ている。トランジスタ１１９のエミッタは電源ラインＶ
ＳＵＰに接続され、コレクタは抵抗１１６を介してコン
パレータ１１１の反転入力及び一方のツイストペア線６
ｂに接続されている。

【００２２】通信制御ＩＣ１０５の第２送信端子は抵抗
１１７を介してトランジスタ１２０のベースに接続され
ている。トランジスタ１２０のエミッタはアースに接続
され、コレクタは抵抗１１８を介してコンパレータ１１
１の非反転入力及び他方のツイストペア線６ｃに接続さ
れている。

【００２３】コンパレータ１１１の非反転入力は抵抗１
１２を介して電源ラインＶＳＵＰに接続されるととも
に、抵抗１１３を介してコンパレータ１１１の反転入力
にも接続されている。コンパレータ１１１の反転入力は
抵抗１１４を介してアースに接続され、コンパレータ１
１１の出力は通信制御ＩＣ１０５の受信端子に接続され
ている。

【００２４】図３の回路において、抵抗１１６及び１１
８は３０Ω程度、抵抗１１２及び１１４は２ｋΩ程度、
抵抗１１３は２００Ω程度、終端抵抗６ａは１００Ω程
度である。

【００２５】通信制御ＩＣの第１及び第２送信端子に
は、位相が互いに逆相のパルス信号を出力され、第１送
信端子が低レベル（ロー）で第２送信端子が高レベル
（ハイ）のとき、トランジスタ１１９及び１２０がとも
にオンし、一方のツイストペア線６ｂがハイ、他方のツ
イストペア線６ｃがローとなる。第１送信端子がハイで
第２送信端子がローのときには、トランジスタ１１９及
び１２０がともにオフし、一方のツイストペア線６ｂが
ロー、他方のツイストペア線６ｃがハイとなる。このよ
うにして、ネットワークバス６上に信号が送出される。

【００２６】一方のツイストペア線６ｂのハイ／ローに
対応して、コンパレータ１１１の出力はロー／ハイに変
化し、ネットワークバス６上の信号が受信される。

【００２７】ＥＣＵ２〜５も基本的にはＥＣＵ１と同様
に構成されている。したがって、一のＥＣＵが一方のツ
イストペア線６ｂがローとなる（６ｃがハイとなる）信
号を送出しても、他のＥＣＵがハイとなる信号を送出す
ると、ツイストペア線６ｂ上の信号はハイとなるので、
本実施例ではツイストペア線６ｂがハイとなる（６ｃが
ローとなる）状態がドミナント（優位）であり、逆の状
態がレセシブ（劣位）である。

【００２８】次に、各ＥＣＵ間のデータ伝送の方式につ
いて説明する。本実施例ではトークンパッシング方式を
採用している。この方式は調停可能なＣＳＭＡ／ＣＤ
（Carrier Sense Multiple Access／Collision Detecti
on）方式に比べ、バス上における電気的な遅延に対して
有利であり、また最大のメッセージ遅延時間が簡単に求
められるため、ネットワークシステムの設計が容易であ
る点を考慮したものである。

【００２９】図４は、本実施例においてデータ伝送に使
用されるメッセージのフォーマットを示す図であり、同
図（ａ）はトークン及びデータを送信するためのデータ
メッセージのフォーマットを示し、同図（ｂ）はトーク
ンのみを送信するためのトークンメッセージのフォーマ
ットを示す。なお、以下の説明においては、ネットワー
クシステムを構成するＥＣＵ１〜５をノードと呼ぶ。

【００３０】図４（ａ）において、フィールドＦ１（Ｓ
ＯＭ）はメッセージの開始を示すフィールドであり、１
ビットのドミナントビットから成る。ネットワークシス
テムを構成する全てのノードが同期をとるために使用さ
れる。

【００３１】フィールドＦ２（ＴＡ）は、トークンの宛
先のノードのアドレス（トークンアドレス）を示す４ビ
ットのフィールドである。ノードアドレスは、例えばＥ
ＣＵ１〜５に対応して値０〜４が設定される。

【００３２】フィールドＦ３（ＣＴＬ）は、メッセージ
の種類（トークンメッセージ又はデータメッセージ）を
示すフィールドである。

【００３３】フィールドＦ４（ＤＡＴＡＵＮＩＴ）は
データユニットであり、メッセージを受信すべきノード
のアドレスを示すＤＮ（Destination Node）フィール
ド、ＤＡＴＡフィールドのバイト長を表わすＤＬＣ（Da
ta Length）フィールド、データの識別子を構成するＩ
Ｄ（Identifier）フィールド及び伝送すべき情報を有す
るＤＡＴＡフィールドから成る。

【００３４】フィールドＦ５（ＦＣＳ）は、次式（１）
を生成多項式として用いることにより得られる１６ビッ
トの誤り検出用文字列（ＣＲＣ文字列）から成るＣＲＣ
（Cyclic Redundancy Check）フィールドである。フィ
ールドＦ５とＦ６との間には１ビットのレセシブビット
のデリミッタ（区切り文字）が挿入されている。

【００３５】生成多項式＝Ｘ¹⁶＋Ｘ¹²＋Ｘ⁵＋１ …（１）フィールドＦ６（ＤＡＣＫ）は、データを正常に受信し
たノードが受信確認応答（肯定応答）するためのフィー
ルドであり、２ビットのアクノリッジスロットから成
る。送信ノードはアクノリッジスロットをレセシブビッ
トとして送信し、受信すべきノードとして指定され、正
常にデータを受信したノードの全ては、２ビットのドミ
ナントビットを上書きすることにより、受信確認応答を
行う。フィールドＦ６とＦ７との間には２ビットのレセ
シブビットのデリミッタが挿入されている。

【００３６】フィールドＦ７（ＴＡＣＫ）は、トークン
を正常に受信したノードが受信確認応答するためのフィ
ールドであり、フィールドＦ６と同様に２ビットのアク
ノリッジスロットから成る。送信ノードは、アクノリッ
ジスロットをレセシブビットとして送信し、トークンを
受信したノードは、２ビットのドミナントビットを上書
きすることにより、受信確認応答を行う。フィールドＦ
７とＦ８との間には２ビットのレセシブビットのデリミ
ッタが挿入されている。

【００３７】フィールドＦ８（ＥＯＭ）は、メッセージ
の終了を示すフィールドであり、６ビットのレセシブビ
ットから成る。

【００３８】図４（ｂ）に示すトークンメッセージは、
データメッセージのフィールドＦ４〜Ｆ６を削除し、フ
ィールドＦ３とＦ７との間にデリミッタを挿入した構成
としている。

【００３９】次にトークンの循環方法について説明す
る。

【００４０】トークンを獲得したノードは、送信データ
を有する場合には送信データと共に、また送信データが
ない場合にはトークンのみを、次ノードに委譲しなけれ
ばならない。トークンの委譲を受けるノードは、メッセ
ージのフィールドＦ２（ＴＡ）に示されたトークンアド
レスに対応するノードである。トークンアドレスは通
常、自ノードのアドレスに値１を加算したアドレスを最
初に設定し、アクノリッジ応答が得られるまで、トーク
ンアドレスを増してメッセージの送信を行う。ただし、
本実施例では自ノードのアドレスが値１５のときには、
トークンアドレスは０とする。

【００４１】トークンアドレスに対応するノードは、ト
ークンを受け取ると、フィールドＦ７（ＴＡＣＫ）のア
クノリッジスロットに２ビットのドミナントビットを上
書きすることにより、確認応答する。確認応答が上書き
され、そのメッセージが正常にフィールドＦ８（ＥＯ
Ｍ）まで終了した時点でトークンを送出したノードはト
ークン委譲を完了し、受信したノードがトークンを獲得
する。

【００４２】次に、送信の失敗の検出手法について説明
する。

【００４３】大別すると、伝送中のエラーはなかったが
フィールドＦ６（ＤＡＣＫ）のアクノリッジスロットに
確認応答が上書きされなかった場合と、伝送途中でエラ
ーが検出された場合とがあり、確認応答無しの場合はそ
の失敗は送信ノードで検出される。

【００４４】一方、伝送途中のエラー検出としては、モ
ニタリングによる検出、ＣＲＣによる検出、ビットスタ
ッフエラーの検出及びメッセージフォーマットチェック
による検出がある。

【００４５】モニタリングによる検出は、送信ノードが
送信しているデータとバス上のデータとが一致しない場
合にエラーとするものである。ただし、フィールドＦ
６，Ｆ７のアクノリッジスロット及びそれに続く１ビッ
トのレセシブビットについてはモニタリングが禁止され
る。

【００４６】ＣＲＣによる検出は、フィールドＦ５（Ｆ
ＣＳ）のＣＲＣ文字により誤りが検出された場合エラー
とするものであり、送信ノード以外のノードによって行
われる。

【００４７】ビットスタッフエラーは、５ビットを越え
て連続して同じ論理が検出された場合にエラーとするも
のであり、送信ノード以外のノードによって検出され
る。ただし、フィールドＦ６（ＤＡＣＫ）、Ｆ７（ＴＡ
ＣＫ）、Ｆ８（ＥＯＭ）及びデリミッタは検出対象から
除かれる。

【００４８】メッセージフォーマットチェックによる検
出は、固定ビットのフィールド（Ｆ３，Ｆ８，デリミッ
タ）で違法な論理が発生した場合にエラーとするもので
あり、送信ノード以外のノードによって検出される。

【００４９】上述した伝送途中のエラーが検出されたと
きには、検出したノードからエラーメッセージ（６ビッ
トのドミナントビット）が直ちに送出される。従って、
送信ノード以外のノードでエラーが検出された場合も送
信ノードでそのエラーの発生を認識することができる。

【００５０】図５は、通信制御ＩＣ１０５による送信終
了時（エラーメッセージの発生による終了時又はメッセ
ージ送出完了時）の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【００５１】ステップＳ１では伝送途中にエラーが発生
したか否かを判別し、発生していないときはトークンの
委譲が完了したか否か（ＴＡＣＫがあったか否か）を判
別する（ステップＳ２）。その結果、トークンの委譲が
完了したときには後述する第１及び第２のカウンタＣＴ
１，ＣＴ２をリセットして（ステップＳ１０）、本処理
を終了する。伝送途中でエラーが発生しなかったが、ト
ークンの委譲が完了しなかったときにはステップＳ３に
進み、データの送信が成功したか否か（ＤＡＣＫがあっ
たか否か）を判別する。その結果、データの送信が成功
したときには、トークンの委譲処理を行い（ステップＳ
９）、第１及び第２のカウンタＣＴ１，ＣＴ２をリセッ
トして（ステップＳ１０）、本処理を終了する。

【００５２】ステップＳ３の答が否定（ＮＯ）、即ち伝
送途中でエラーが発生しなかったがトークンの委譲及び
データの送信に失敗したとき（確認応答ＴＡＣＫ，ＤＡ
ＣＫともになしのとき）にはステップＳ４に進み、第１
のカウンタＣＴ１を値１だけインクリメントし、そのカ
ウント値が第１の所定値Ｃ１（例えば２）に等しいか否
かを判別する（ステップＳ５）。最初はＣＴ１＜Ｃ１で
あるので、送信に失敗したメッセージの再送信処理を行
い（ステップＳ８）、本処理を終了する。その後も確認
応答がなく、ＣＴ１＝Ｃ１となるとステップＳ５からス
テップＳ９に進み、トークンを他のノードに委譲してカ
ウンタＣＴ１，ＣＴ２をリセットし（ステップＳ１
０）、本処理を終了する。

【００５３】ステップＳ１の答が肯定（ＹＥＳ）、即ち
伝送中にエラーが発生した場合には、第２のカウンタＣ
Ｔ２を値１だけインクリメントし（ステップＳ６）、そ
のカウント値が第１の所定値Ｃ１より大きい第２の所定
値Ｃ２（例えば５）に等しいか否かを判別する（ステッ
プＳ７）。最初はＣＴ２＜Ｃ２であるので送信に失敗し
たメッセージの再送信処理を行い（ステップＳ８）、本
処理を終了する。その後も伝送途中のエラーが発生し、
ＣＴ２＝Ｃ２となると前記ステップＳ９，Ｓ１０を実行
して本処理を終了する。

【００５４】図５の処理によれば、送信に失敗した場合
は確認応答なしのときには最大で（Ｃ１−１）回だけ再
送信が行われ、伝送途中のエラーのときには最大で（Ｃ
２−１）回だけ再送信が行われ、それでも送信に失敗し
たときにはトークンが他のノードに委譲される。

【００５５】ここで、Ｃ２＞Ｃ１としているので、伝送
途中のエラーのときの方が確認応答なしのときより最大
の再送信回数は多くなる。これは、確認応答がない場合
は、受信すべきノードが存在しない可能性が高く、再送
信してもまた失敗する可能性が高いのに対し、伝送途中
のエラーの場合は、外部環境等の変化により再送信で成
功する可能性が高いことを考慮したからである。

【００５６】また、失敗が続く場合は、トークンを他の
ノードに委譲することとし、トークンの円滑な循環を図
るようにしている。

【００５７】以上のように本実施例によれば、送信失敗
の原因に応じた回数だけ再送信が行われ、それでも送信
に失敗した場合にはトークンが他のノードに委譲される
ので、無駄な再送信の回数を減らし、トークンの円滑な
循環が可能となる。その結果、伝送システム全体として
のデータ伝送効率を向上させることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１の車両用デ
ータ伝送システムによれば、データの送信に失敗したと
きは送信失敗の種別が特定され、該特定された失敗の種
別が受信側からの肯定応答が得られなかった場合である
か、伝送誤りが検出された場合であるかに応じてデータ
の再送回数が設定され、その再送回数を越えない回数だ
け再送信が行われるので、受信側からの肯定応答が得ら
れなかった場合には、受信すべきノードが存在しない可
能性が高く、再送信してもまた失敗する可能性が高いと
いう状況がデータの再送回数の設定に反映されるのに対
し、伝送誤りが検出された場合には、外部環境等の変化
により再送信で成功する可能性が高いという状況がデー
タの再送回数の設定に反映される。従って、データ送信
の信頼性及び迅速性を確保することができると共に無駄
な再送信の回数を低減することができる。

【００５９】請求項２の車両用データ伝送システムによ
れば、送信失敗の回数が前記再送回数を越えたときに
は、送信権が他の制御装置に委譲されるので、送信権を
円滑に循環させることができ、伝送システム全体として
のデータ伝送効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両用制御システムの
全体構成図である。

【図２】図１のシステムを構成する電子制御装置の構成
を示すブロック図である。

【図３】図２のバスインターフェイスの具体的な構成を
示す図である。

【図４】電子制御装置間で送受信されるメッセージの構
成を示す図である。

【図５】データ伝送終了時の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１エンジン制御電子制御装置６ネットワークバス１０１中央処理装置（ＣＰＵ）１０５通信制御ＩＣ１０６バスインターフェイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−107034（ＪＰ，Ａ) 特開平２−34084（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04Q 9/00 311 H04Q 9/00 321

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載される複数の制御装置間をネ
ットワークバスにて接続し、送信権を前記複数の制御装
置間で循環させてメッセージの伝送を行う車両用データ
伝送システムにおいて、前記複数の制御装置はそれぞ
れ、データの送受信を行う送受信手段と、データの送信
失敗を検出する送信失敗検出手段と、前記送信失敗の種
別を特定する特定手段とを備え、前記送受信手段は、前
記特定された送信失敗が受信側からの肯定応答が得られ
なかった場合であるか、伝送誤りが検出された場合であ
るかに応じて前記データの再送回数を設定し、その再送
回数を越えない回数だけ再送信を行うようにしたことを
特徴とする車両用データ送信システム。
【請求項２】前記送受信手段は、前記送信失敗の回数
が前記再送回数を越えたときには、前記送信権を他の制
御装置に委譲することを特徴とする請求項１記載の車両
用データ伝送システム。
【請求項３】前記再送回数は、受信側からの肯定応答
が得られなかった場合より伝送誤りが検出された場合の
方を多く設定することを特徴とする請求項１記載の車両
用データ伝送システム。