JP3383460B2

JP3383460B2 - 多重伝送装置

Info

Publication number: JP3383460B2
Application number: JP06588295A
Authority: JP
Inventors: 成司松本; 秀己中園; 利文池田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JPH08265865A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、共通の多重伝
送路に接続された複数の通信ノードが夫々のノードに接
続された電装ユニットを制御する多重伝送装置に関し、
特にバッテリ電源が供給されると共に、バイアス回路を
介して多重通信線に接続される通信ノードを備える多重
伝送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の電子部品（電装ユニッ
ト）の増加に伴う該電装ユニット間を結ぶ配線（ワイヤ
ハーネス）の肥大化、複雑化を解消するために、複数の
電装ユニットを制御するために設けられた通信用ノード
を共通の多重通信線に接続し、各電装ユニット間の信号
伝送を各通信ノード間で行う多重通信が注目されてい
る。

【０００３】図１に、上記通信ノードの回路構成を示
す。図示のように、例えば、ABSコントローラ(Anti-loc
k-brakesystem )を司る通信ノードは、通信用ＩＣ１０
１を介して高速伝送路ＭＢ１及び中低速伝送路ＭＢ２に
接続されている。１００は制御を行なうＣＰＵであり、
ＲＡＭ／ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムに従って
動作する。CSMA/CD方式の物理層レベルのプロトコル制
御は通信ＩＣ１０１により行なわれる。ＣＰＵ１００
は、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１０３を介して各
種センサやスイッチ等の入力補器１０４から信号が入力
されると共に、出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１０５
を介して、ソレノイドバルブ駆動モータ等の出力補器１
０６に制御信号を出力する。

【０００４】更に、ＣＰＵ１００は、通信用ＩＣ１０１
を制御し、入力補器１０４から入力した信号を他の通信
ノードが用いる所定の通信フレームに記入して多重伝送
路ＭＢ１又はＭＢ２に送出すると共に、通信用ＩＣ１０
１が受け取った他のノードからのデータを制御信号に演
算処理して出力補器１０６に送出する。即ち、ＣＰＵ１
００は、バス上のフレームデータを電装ユニット１０４
が使用可能なフォーマットに変換したり、電装ユニット
１０４からのデータを所定のフレームフォーマットに変
換したりする。

【０００５】入力補器１０４からの入力信号は、入力イ
ンタフェース（Ｉ／Ｆ）部１０３を介してＣＰＵ１００
に出力される。一方、ＣＰＵ１００から出力される制御
信号は、診断機能付き出力ドライバ１０９（IPS : inte
lligent power switching )を介して出力補器１０６に
送出される。ＩＰＳ１０９はＣＰＵ１００から送出され
る制御信号が正常か否かを診断する。

【０００６】ＷＤ（ウォッチドック）回路１０７’は、
ＣＰＵ１００における暴走等の異常状態を検出する。こ
のＷＤ回路１０７’は、ＣＰＵ１００の異常を検出する
ことにより、ＣＰＵから出力補器に対して正常な制御信
号が出力されなくなり、ソレノイドバルブ等において誤
動作等が発生するのを防止する。ＷＤ回路１０７’は、
ＣＰＵが正常な場合、ＣＰＵからパルスを周期的に出力
され、このパルスが出力されなくなったときにＣＰＵが
暴走又は何らかの異常が発生したと判断して、ＣＰＵに
対してリセットする信号を出力する。

【０００７】以上説明したＣＰＵ１００、通信ＩＣ１０
１、入力及び出力Ｉ／Ｆ部１０３、１０５、ＷＤ回路１
０７’は、電源回路部１０８を介して外部のバッテリ／
アクセサリー電源供給路＋Ｂ／ＡＣＣ又はイグニッショ
ン電源ＩＧから電源が供給されている。電源回路部１０
８は、各電源に接続され、通信ノード用の駆動電圧（例
えば、＋５Ｖ）に調圧した後、通信ノード内部の各回路
へ電力を供給する。

【０００８】従来の多重伝送システムにおいては、２種
類の多重伝送路が設けられ、イグニッションスイッチの
オンにより通信可能となるもの（便宜上、高速伝送路と
呼ぶ）と、バッテリ電源に接続され常時通信可能なもの
（便宜上、中低速伝送路と呼ぶ）とに大別される。これ
ら２種類の多重伝送路に接続される通信用ノードにおい
て、高速伝送路に接続される通信用ノードは、エンジン
制御やABS制御を司る通信用ノードでありＣＰＵの演算
処理速度やメモリ容量が大きく設定されている。一方、
中低速伝送路に接続される通信用ノードは、ワイパーや
各種のランプの作動を司る通信用ノードでありＣＰＵの
演算処理速度やメモリ容量が高速のものに比べて低く設
定されていたり、場合によってはＣＰＵを搭載しないで
通信ＩＣを介して通信フレームの送信、受信を行うもの
がある。

【０００９】ところで、上記高速伝送路及び中低速伝送
路の中で、特に中低速伝送路においては、バッテリ電源
に常時接続され、回線が切断されることがないため、そ
の中低速伝送路に接続された通信ノードが多くなるほど
バッテリの消費電力が大きくなり、通信ノードは常にオ
ンされた状態のため動作していない時の暗電流も大きく
なる。このため、従来からこの暗電流を低減する対策と
して、通信ノードに所定の条件が成立した時に電力供給
を停止するスリープモードを設けたものが提案されてい
る（特開昭６４−１４３５３５号公報参照）。

【００１０】また、従来の多重通信システムでは、中低
速伝送路に接続され、バッテリ電源を電力供給源とする
通信ノードの中で、特に他ノードとのバスの配線長が長
いものに対して、図２に示すような、バイアス回路１１
１を設けている。このバイアス回路１１１は、所定のバ
イアス抵抗値Ｒ１、Ｒ２により、他ノードがバス上に信
号を送信した場合、バス上に所定の電位が発生し、Ｂｕ
ｓＩ／Ｆ（インタフェース）回路１１０がこの電位を検
知して通信ＩＣ１０１に出力することにより通信ノード
間の信号伝送が成立していた。

【００１１】以上説明したバイアス回路を設けた従来技
術として、特定のノードにバスのバイアス抵抗値を一定
にするためのバイアス回路をスイッチ回路を介して設
け、他のノードの存在の有無に応じてスイッチ回路を開
閉制御して、このバイアス回路をバス上に接続させる構
成のものが提案されている（特開平５−１８３５５９
号）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の多重伝送装置においては、バッテリ電源
を電力供給源とする通信ノードの数に比例して暗電流が
大きくなるため、各通信ノードのＣＰＵにスリープモー
ドを設けただけでは不十分であり、バッテリの負荷を効
果的に低減することができない。

【００１３】従って、本発明は上記従来技術の問題点を
解決するために提案されたもので、その目的とするとこ
ろは、バッテリ電源を電力供給源とする通信ノードを削
減できる共に、バッテリ電源の負荷を抑えることができ
る多重伝送装置を提案するところにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上述の課題を解決し、目的を達成するため、本
発明の多重伝送装置は、以下の構成を備える。即ち、複
数の通信ノードが共通の多重伝送路を介して接続され、
該夫々の通信ノードは夫々に接続された車両の電装ユニ
ットを制御する多重伝送装置において、この多重伝送装
置は、少なくともバイアス回路を備える所定通信ノード
を含み、前記複数の通信ノードに接続された電装ユニッ
トの中で、バッテリ電源が供給されて作動する電装ユニ
ットを前記所定通信ノードに集約して接続したことを特
徴とする。

【００１５】また、自動車を構成するいくつかの組立品
毎に分割して構成されると共に、該組立品を単位として
複数の通信ノードが共通の多重伝送路を介して接続さ
れ、該夫々の通信ノードは夫々に接続された車両の電装
ユニットを制御する多重伝送装置において、この多重伝
送装置は、少なくともバイアス回路を備える所定通信ノ
ードを含み、前記複数の通信ノードに接続された電装ユ
ニットの中で、バッテリ電源が供給されて作動する電装
ユニットを前記所定通信ノードに集約して接続したこと
を特徴とする。

【００１６】好ましくは、前記所定通信ノードのＣＰＵ
は、所定条件が成立した場合、スリープ状態となるモー
ドを有する。以上のように、バッテリ電源で作動する電
装ユニットを、バイアス回路を有する通信ノードに集約
して接続することにより、バッテリ電源を電力供給源と
する通信ノードを削減できる共に、バッテリ電源の負荷
を抑えるように作用する。

【００１７】

【実施例】以下、本願発明の実施例について添付図面を
参照しながら詳細に説明する。尚、以下に説明する実施
例の多重伝送装置は、所謂CSMA(Carrier Sense Multipl
eAccess)/CD(Collision Detection)と呼ばれるＬＡＮア
クセス方式の車両用多重伝送装置に適用した例である。
また、以下の説明では、本発明に係わる実施例と従来技
術とを対応させ、両者における構成の相違が明確になる
ように説明を進める。

【００１８】（全通信ノードの配置位置及び電源体系）
図３は、多重伝送システム全体として通信ノードの配置
位置及び電源体系を示す図である。図３に示すように、
自動車は大別すると、フロントサブAssy１、フロアサブ
Assy２、リアサブAssy３という３つのサブAssy単位（部
位別）に分割される。図３において、フロント領域を構
成するサブAssy１には、左右のヘッドランプ等を点灯す
るフロントＬノード１２０、フロントＲノード１３０、
他ノードからの通信信号を分岐して出力するMFB(Multi
Function Box)ノード３００、エンジン制御を司るエン
ジンノード３１０、ABSコントローラ(Anti-lock-brakes
ystem )を司るABSノード３２０が設けられる。フロア領
域を構成するサブAssy２には、ＡＳＣ(Auto-speed-cont
rol)システムを制御するノード１４０、左右のドアミラ
ーモータ等を駆動するカウルＬノード１５０、カウルＲ
ノード１６０、エアコンをコントロールするエアコンス
イッチノード１７０、インパネのスイッチを監視するイ
ンパネスイッチノード１８０、スピードメータやタコメ
ータを表示するメーターノード１９０、コラムスイッチ
を監視するコラムスイッチノード２００、センタコンソ
ールのスイッチ類を監視するセンタコンソールノード２
１０、４枚のドアのロック、アンロックを制御するドア
ＦＬ２２０、ドアＲＬ２３０、ドアＦＲ２４０、ドアＲ
Ｒ２５０が設けられる。リア領域を構成するサブAssy３
には、左右のストップランプ等を点灯するリアＬノード
３３０、リアＲノード３４０、４ＷＳ（４輪操舵システ
ム）制御ノード３５０、テールランプの点灯等を実行す
るテールノード２６０が設けられる。

【００１９】図３に示す通信ノードの中で、他ノードか
らの通信信号を分岐して出力するMFBノード３００、エ
ンジンノード３１０、ABSノード３２０、リアＬノード
３３０、リアＲノード３４０、４ＷＳ制御ノード３５０
は、高速伝送路ＭＢ１に接続され、イグニッションスイ
ッチがオンされて電源が供給される（以下、これらの高
速伝送路に接続された通信ノードを高速ノードと呼
ぶ）。また、図３に示す高速ノード以外の通信ノード
は、フロントＬノード１２０、フロントＲノード１３
０、ＡＳＣシステムを制御するノード１４０カウルＬノ
ード１５０、カウルＲノード１６０、エアコンスイッチ
ノード１７０、インパネスイッチノード１８０、メータ
ーノード１９０、コラムスイッチノード２００、センタ
コンソールノード２１０、ドアＦＬ２２０、ドアＲＬ２
３０、ドアＦＲ２４０、ドアＲＲ２５０、テールノード
２６０であり、中低速伝送路ＭＢ２に接続され、バッテ
リ電源が供給されるものや、アクセサリースイッチＡＣ
Ｃがオンされて電源が供給されるものがある（以下、こ
れらの中低速伝送路に接続された通信ノードを中低速ノ
ードと呼ぶ）。

【００２０】〈通信ノードのネットワーク構成〉図４
は、図３に示す自動車のフロント領域におけるエンジン
ルーム内のサブAssy１についての通信ノードのネットワ
ーク構成を示す図であり、図５は、本発明に基づく実施
例の自動車のフロント領域におけるエンジンルーム内の
サブAssy１についての通信ノードのネットワーク構成を
示す図である。図４において、フロントＬノード１２
０、フロントＲノード１３０は、中低速伝送路ＭＢ２に
接続された中低速ノードであり、フロントＬノード１２
０はバイアス回路１１１を備える。このバイアス回路１
１１を内蔵する通信ノードは、バッテリ電源が供給され
た状態でバスラインの電圧レベルを一定に保持するため
に各サブAssy毎に１〜２個程度設けられ、全体として４
個程度用いられる。フロントＬノード１２０には、左
側のヘッドライト（ハイビーム／ロービーム）、ウイン
カーランプ１２１等の出力補器１２１（図１に示す出力
補器１０６に対応している）が接続される。同じよう
に、フロントＲノード１３０には、右側のヘッドライト
（ハイビーム／ロービーム）、ウインカーランプ等の出
力補器１３１が接続される。これらの中低速ノードは、
バッテリ電源により常時電源が供給され、イグニッショ
ンスイッチやアクセサリースイッチがオフされても電源
ラインはカットされない。また、フロントＬノード１２
０、フロントＲノード１３０は、いずれもＷＤ回路を備
え、ＣＰＵの暴走により、夜間走行中にヘッドライトが
点灯しなくなる等のトラブルを防止する。これらのノー
ドは、イグニッションスイッチがオフの状態で、トラン
クドアを含む全てのドアが閉じられ、３０秒以上経過す
ると、スリープモードに移行してＣＰＵが動作していな
い時の暗電流を極力抑えている。

【００２１】MFBノード３００、エンジンノード３１
０、ABSノード３２０は、高速伝送路ＭＢ１に接続され
た高速ノードであり、中低速ノードと同じように、各ノ
ードは内部にデータ処理用のＣＰＵ及びＣＰＵの異常を
検出するＷＤ回路１０７’を有する。MFBノード３００
には、出力補器としてASCアクチュエータ３０１やワイ
パーモータ３０２が接続される。同じように、エンジン
ノード３１０には、エンジン３１１を制御するＥＧＩユ
ニット等が接続される。更に、ABSノード３２０には、A
BSコントロールバルブ等を駆動するアクチュエータ３２
１が接続される。これらの高速速ノードは、イグニッシ
ョンスイッチがオンされた時だけ電源が供給される。ま
た、高速ノードも中低速ノードと同様に、ＷＤ回路を備
え、ＣＰＵの暴走により、ABS等のトラブルを防止す
る。しかしながら、これらの高速ノードは、スリープモ
ードを備えていない。なぜならば、イグニッションスイ
ッチがオフの状態で電源供給がカットされるため、暗電
流の過多によるバッテリ上がり心配はなく、従って中低
速ノードのようにスリープモードを設ける必要がないの
である。

【００２２】（従来技術と実施例との対比）次に、図４
と図５の多重伝送ネットワーク構成を参照して、本発明
に基づく実施例の多重伝送ネットワーク構成を図４に示
す従来技術と対比させながら説明する。尚、図５におい
て、図４と同じ番号が付されている部分は、同一の機能
を有するものとして説明を省略する。

【００２３】さて、図５において、図２のサブAssy１に
おけるフロントＬノード１２０、フロントＲノード１３
０に注目すると、これらのノードはバッテリ電源が常時
接続されているため、スリープモードを設けて暗電流を
低減する必要がある。しかしながら、暗電流は、バッテ
リ電源を電力供給源とする通信ノードの数に比例して大
きくなるため、その低減には各通信ノードのＣＰＵにス
リープモードを設けただけでは不十分であり、ＷＤ回路
を備えるものでは更に大きなものとなる。このため、本
実施例では、バッテリ電源を電力供給源とする通信ノー
ドをできるだけ減らすことに主眼を置き、図５に示すよ
うに、フロントＲノード１３０に接続された出力補器１
３１を集約してフロントＬノード１２０に接続した構成
とした。このように構成することで、フロントＲノード
１３０をバッテリ電源を供給する通信ノードとして用い
る必要がなくなり、ＷＤ回路１０７’等に消費される電
力を省くことができる。また、空いたフロントＲノード
１３０は、例えば、高速ノードとして用い、イグニッシ
ョン電源で作動する出力補器１３１’を新たに接続して
従来とは異なる機能を有する通信ノードとして用いるこ
とができるし、アクセサリースイッチがオンされたとき
のみ作動する構成としてもよい。

【００２４】上記の構成で１つ問題となるのは、図５に
おいて、出力補器１３１とフロントＬノード１２０との
間のワイヤ長が若干従来より長くなることである。しか
しながら、本実施例によれば、ワイヤ長を少々長くして
も、サブAssy内であればワイヤに関わる回路を増加する
必要がなく、むしろバッテリを電力供給源とする通信ノ
ードを低減できる効果の方が大きいので、多重伝送シス
テム全体として見ると低消費電力化、システム簡略化、
コストダウン等のメリットを優先できるのである。更
に、サブAssy１、２、３の夫々を独立させて、通信ノー
ドをその機能に基づいて再配置してあらゆる出力補器を
接続した後、サブAssy毎にコネクタ等を介して多重伝送
路及び電源を接続することにより、システム全体の組付
け性を向上させることができる。但し、複雑な制御を必
要とするエンジン、ABS、４ＷＳノードは、ワイヤ長を
短くするため夫々制御対象補器の近傍に独立して配置さ
れる。

【００２５】（実施例の効果）図６は従来のＷＤ回路及
びスリープモードを備える通信ノードの消費電流を示
す。本実施例のように、バッテリ電源で作動する出力補
器を、各サブAssy内において、バイアス回路を内蔵する
通信ノードに集約して接続することにより、バッテリ電
源を電力供給源とする通信ノードを低減できる共に、バ
ッテリ電源の負荷を抑えることができる。〈変形〉尚、本発明は上記実施例に限定されないのは明
らかである。

【００２６】例えば、多重伝送ネットワークを構成する
通信ノードの種類は、上記実施例に限定されない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多重伝送
装置によれば、バッテリ電源で作動する電装ユニット
を、バッテリ電源が供給され、バイアス回路を内蔵する
通信ノードに集約して接続することにより、バッテリ電
源を電力供給源とする通信ノードを低減できる共に、多
重伝送装置全体のシステムの簡易化とコストダウンとを
実現できる効果がある。

【００２８】また、バイアス回路を内蔵する通信ノード
は、所定条件が成立した場合、スリープ状態となるモー
ドを有するので、さらに暗電流の低減を図ることができ
る効果がある。また、自動車を構成するいくつかの組立
品毎に分割して構成される多重伝送装置において、その
組立品を単位としてバッテリ電源で作動する電装ユニッ
トを、バッテリ電源が供給され、バイアス回路を内蔵す
る通信ノードに集約して接続することにより、自動組付
け性の向上及び多重通信線の低減を図ることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の多重通信システムにおける通信ノードの
回路構成を示す図である。

【図２】バッテリ電源を電力供給源とする通信ノードの
回路構成を示す図である。

【図３】システム全体の通信ノードの電源体系を示す図
である。

【図４】図３に示すシステムの一部として、自動車のエ
ンジンルーム内のサブAssyについての通信ノードのネッ
トワーク構成を示す図である。

【図５】本発明に基づく実施例の自動車のエンジンルー
ム内のサブAssyについての通信ノードのネットワーク構
成を示す図である。

【図６】従来のＷＤ回路から出力されるパルスに応じた
消費電流を示す図である。

【符号の説明】

１００…ＣＰＵ１０７’…ＷＤ（ウォッチドック）回路１１１…バイアス回路１２０〜２６０…中低速ノード３００〜３５０…高速ノードＭＢ１…高速伝送路ＭＢ２…中低速伝送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−46664（ＪＰ，Ａ) 特開平２−121436（ＪＰ，Ａ) 特開平６−178353（ＪＰ，Ａ) 特開平５−146080（ＪＰ，Ａ) 特開平８−26046（ＪＰ，Ａ) 特公平５−4879（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04Q 9/00 H04L 12/40 B60R 16/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の通信ノードが共通の多重伝送路を
介して接続され、該夫々の通信ノードは夫々に接続され
た車両の電装ユニットを制御する多重伝送装置におい
て、この多重伝送装置は、少なくともバイアス回路を備
える所定通信ノードを含み、前記複数の通信ノードに接続された電装ユニットの中
で、バッテリ電源が供給されて作動する電装ユニットを
前記所定通信ノードに集約して接続したことを特徴とす
る多重伝送装置。
【請求項２】自動車を構成するいくつかの組立品毎に
分割して構成されると共に、該組立品を単位として複数
の通信ノードが共通の多重伝送路を介して接続され、該
夫々の通信ノードは夫々に接続された車両の電装ユニッ
トを制御する多重伝送装置において、この多重伝送装置
は、少なくともバイアス回路を備える所定通信ノードを
含み、前記複数の通信ノードに接続された電装ユニットの中
で、バッテリ電源が供給されて作動する電装ユニットを
前記所定通信ノードに集約して接続したことを特徴とす
る多重伝送装置。
【請求項３】前記所定通信ノードのＣＰＵは、所定条
件が成立した場合、スリープ状態となるモードを有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多重伝
送装置。
【請求項４】前記所定条件は、少なくとも前記所定通
信ノードに前記バッテリ電源のみが供給された状態で成
立することを特徴とする請求項３に記載の多重伝送装
置。
【請求項５】前記バッテリ電源が供給されて作動する
電装ユニットは、少なくとも前記所定通信ノードのＣＰ
Ｕからの制御信号に基づいて作動する補器又は該ＣＰＵ
に対して自己の状態変化を表す信号を出力する補器であ
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多重
伝送装置。