JP3827121B2 - 通信制御装置 - Google Patents
通信制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3827121B2 JP3827121B2 JP16031198A JP16031198A JP3827121B2 JP 3827121 B2 JP3827121 B2 JP 3827121B2 JP 16031198 A JP16031198 A JP 16031198A JP 16031198 A JP16031198 A JP 16031198A JP 3827121 B2 JP3827121 B2 JP 3827121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- communication
- control
- control signal
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
- B60R16/0315—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using multiplexing techniques
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Communication Control (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1つ以上の入力した信号、例えばパラレルに入力した制御信号を、送出部が被制御部へシリアル通信で伝送する通信制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
通信線を介してユニット間の通信を行う技術は、例えば特公平7−22431号公報、特開平6−276570号公報に開示されている。
図10に、従来の通信制御装置のブロック構成図を例示する。
従来の通信制御装置100は、制御部110と、送出部120と、シリアル伝送路130と、受信部140と、被制御部150と、を備えて構成されている。
【0003】
制御部110は、各種の入力に基づいて被制御部150側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート(出力ポート0〜N)に出力する。
複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部150側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部110は、例えば、第1の出力ポートに第1の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第2の出力ポートに第2の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第3,第4の出力ポートに第3の制御対象機器等に対して4種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【0004】
送出部120は、制御部110の出力ポートから出力される複数の制御信号を常時監視しており、何れかの出力ポートの出力状態に変化が生じると全出力ポートの出力をラッチし、ラッチした全出力ポートの出力を直列ビット信号へ変換してパラレル/シリアル変換し、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路130へ出力する。
【0005】
送出部120は、シリアル信号の送出を行なっていないアイドル状態(通信待機状態)に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、直ちに出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
送出部120は、シリアル信号の送出中に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、現在送出中のシリアル信号の送出が完了した時点で出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
【0006】
受信部140は、シリアル伝送された全出力ポートの状態を受信し、シリアル−パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部150へ並列に出力する。これにより、制御部110の出力ポートの状態が被制御部150へ転送される。
被制御部150側は、受信部140から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【0007】
図10に示した通信制御装置100は、複数の出力ポートの状態をシリアル伝送する構成としているので、制御部110側と被制御部150側との間を1本又は1対の線路で接続することで、制御部110側の複数の出力ポートの状態を被制御部150側へ転送することができる。
【0008】
しかしながら、制御部110側の出力ポートの状態をシリアル通信で被制御部150側へ転送する構成では、制御部110側で新たな制御信号を出力した時点から新たな制御信号が被制御部150側へ転送されるまでに少なくともシリアル通信に要する時間(T)分の遅れを生ずる。
例えば、制御部110がエンジンの点火制御,燃料噴射制御等を行なう電子制御ユニットであり、被制御部150が電子式点火装置,燃料噴射装置である場合、制御部110側が目標とする点火タイミングに点火制御信号を出力しても被制御部150側で実際に点火がなされるタイミングは少なくともシリアル通信に要する時間(T)分の遅れを生じてしまう。
そこで、従来の通信制御装置100では、シリアル通信に要する時間分の遅延が許容できない制御項目の制御信号については、制御部110側で目標とするタイミングよりもシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで制御信号を出力するようにしている。
【0009】
図11は従来の通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
図11は、点火制御動作を例に従来の通信制御装置の動作を示したものである。
制御部110は、例えばクランク軸回転角度センサ等(図示しない)からの入力信号に基づいてクランク軸の回転速度ならびにクランク軸の回転角度を演算するとともに、目標とする点火タイミングを演算する。
そして、制御部110は、図11(a)に示すように、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間Tの分だけ早いタイミング(遅れ補正)で、制御信号である点火制御信号を所定の出力ポートへ出力する。
【0010】
送出部120は、図11(a)に示す点火制御信号がローレベルからハイレベルに変化したことを検出すると、全出力ポートの出力状態をラッチし、ラッチした各出力ポートの状態をシリアル伝送する。シリアル伝送のデータ長,データ伝送速度は予め設定されているので、図11(b)に示す通信時間Tは一定である。
受信部140は、送出部120から送出された一連のデータを受信し、シリアル信号をパラレル信号へ変換して出力する。
この結果、制御部110側で点火制御信号を出力した時点から通信時間Tが経過した時点で、図11(c)に示すように、受信部140から点火制御信号に基づく点火出力が被制御部150側へ供給され、被制御部150内の点火装置による点火がなされる。
【0011】
制御部110は、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで点火制御信号を所定の出力ポートへ出力しているので、目標とする点火タイミングに点火を行なうことができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
図12は従来の通信制御装置の課題を説明するためのタイムチャートである。
従来の通信制御装置100において制御部110は、シリアル通信に要する時間Tを考慮して目標点火タイミングよりも時間Tだけ早く点火制御信号を出力するが、図12(a)に示す点火制御信号の出力時点よりも前に、図12(b)に示すように他の制御信号が出力された場合(出力ポートの状態に変化が生じた場合)、送出部120は他の制御信号の変化を検出してシリアル通信を開始する。
このため、他の制御信号の変化に基づくシリアル通信中に点火制御信号の送出制御指令が出力されても、この点火制御信号を含む新たな出力ポートの状態が送信されるのは、先のシリアル通信が終了した時点となる(図12(c)参照)。
この結果、被制御部150へ点火出力が供給されて実際の点火動作がなされるタイミングは、図12(d)に示すように、目標点火タイミングに対して遅れを生ずる。この目標点火タイミングからの遅れ時間の最大値はシリアル通信に要する通信時間Tである。
【0013】
このように、従来の通信制御装置100では、制御部110側の新たな出力ポート状態が被制御部150側へ伝送されるまでに最大で通信時間Tの遅れを生ずる。よって、制御部110から出力された制御信号が受信部140から被制御部150へ供給されるタイミング(時刻)のバラツキは0以上、通信時間T以下となる。
この結果、例えばエンジンの点火タイミング制御等においては、目標とするタイミングに対して実際の動作タイミングが最大で通信時間Tばらつくことになる。
【0014】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、制御部から送出部を介して被制御部へシリアル通信を介して制御信号を伝送する通信制御装置において、目標とする動作タイミングに対して実際の動作タイミングのずれを小さくすることができる通信制御装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1の通信制御装置では、少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置であって、制御信号の変化を検出した時刻から、送出部がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間(t)を設けると共に、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、状態変化検出部は前記所望の時刻よりも通信時間(T)及び待機時間(t)の和の分だけ早いタイミングで送出制御指令を出力することを特徴とする。
【0016】
待機時間(t)を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
即ち、制御信号の変化に対して状態変化検出部は待機時間(t)だけ待ってから送出制御指令を出力し、送出部は直ちにシリアル信号を送出開始してもよい。
また、制御信号の変化に対して状態変化検出部は直ちに送出制御指令を出力し、送出部は待機時間(t)だけ待ってからシリアル信号を送出開始してもよい。
【0017】
請求項2では、請求項1記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻から待機時間(t)だけ経過した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【0018】
請求項3では、請求項1記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【0019】
請求項1〜3記載の通信制御装置において、待機時間(t)は、通信時間(T)の半分の時間としてもよい。
請求項1〜3記載の通信制御装置において、待機時間(t)は、通信時間(T)の半分の時間よりも大きく通信時間(T)以下の時間としてもよい。
【0020】
請求項6では、少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置において、制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送出動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間(T)よりも大きく、通信時間(T)の2倍よりも小さいことを特徴とする。
抑止時間を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1はこの発明に係る通信制御装置のブロック構成図である。
この通信制御装置1は、制御部10と、送出部20と、状態変化検出部を構成する状態変化検出回路21と、シリアル伝送路30と、受信部40と、被制御部50とを備えてなる。
【0022】
制御部10は、各種の入力信号に基づいて被制御部50側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート(出力ポート0〜N)に出力する。複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部50側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部10は、例えば、第1の出力ポートに第1の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第2の出力ポートに第2の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第3,第4の出力ポートに第3の制御対象機器等に対して4種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【0023】
状態変化検出部21は、少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、例えばパラレルに入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出部20に送出制御指令21bを出力する。
制御信号の変化を検出した時刻から、送出部20がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間tが、状態変化検出部21または送出部20によって設定され設けられている。
また、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、制御部10は前記所望の時刻よりも通信時間T及び待機時間tの和の分(T+t)だけ早いタイミングで前記制御信号を出力する。
【0024】
状態変化検出部21は、送信制御回路23から出力されるアイドル状態/送信中信号23aがアイドル状態を示している場合に出力ポートの出力状態の変化を検出したときは、最初の変化を検出した時点から待機時間tが経過した時刻にラッチ信号21aを出力し、次いで送出制御指令21bを出力する。
状態変化検出部21は、アイドル状態/送信中信号23aが送信中(シリアル通信中)であることを示している場合に出力ポートの出力状態に変化を検出したときは、アイドル状態/送信中信号23aがアイドル状態となった時(通信が終了した時)にラッチ信号21aを出力し、次いで送出制御指令21bを出力する。
【0025】
送出部20は、データラッチ回路22と送信制御回路23とを備える。
データラッチ回路22は、状態変化検出部21からラッチ信号21aが供給された時に、当該時点で制御部10の出力ポートに出力されている複数の制御信号をラッチする。ラッチされた複数の制御信号は送信制御回路23へ供給される。
【0026】
送信制御回路23は、状態変化検出部21から送出制御指令21bが供給されると、データラッチ回路22にラッチされている複数の制御信号を直列ビット信号へ変換するとともに、直列ビット信号の前後にスタートビット,ストップビット等のキャラクタ同期をとるための情報を付加して、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路30へ送出する。
送信制御回路23は、シリアル通信を行っていないアイドル状態ではアイドル状態を示すアイドル状態/送信中信号23aを出力し、シリアル通信中はシリアル通信中であることを示すアイドル状態/送信中信号23aを出力する。
シリアル伝送路30は1本または1対の通信線路で構成している。
【0027】
受信部40は、シリアル伝送された信号を受信し、シリアル/パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部50へ並列に出力する。これにより、制御部10の出力ポートの状態が被制御部50へ転送される。
被制御部50側は、受信部40から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【0028】
図2〜図4は図1に示した通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、制御対象機器の動作タイミングが遅延することが望ましくない制御項目の制御信号として、点火制御信号を例示している。図2は点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合を示している。
制御部10は、図2(a)に示すように、目標点火タイミングよりも通信時間T及び待機時間tの和の分(T+t)だけ早いタイミングで点火制御信号を出力する。例えば1.5倍(1.5T)早いタイミングで出力する。
この点火制御信号を出力した時点では送出部20がアイドル状態であり、かつ、この点火制御信号を出力した時点から待機時間tだけ早い時点までの間に、送出制御指令の出力がない場合、送出部20は点火制御信号が出力された時点から待機時間tが経過した時刻で、複数の出力ポートの状態をラッチし、シリアル伝送を開始する。
シリアル伝送に要する通信時間Tが経過した時点で、図2(c)に示すように、受信部40から点火出力が被制御部50へ供給される。よって、目標とする点火タイミングに点火出力が供給され、目標とする点火タイミングで点火動作がなされる。
このように、点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合は、目標とする点火タイミングと実際の点火タイミングとの間に時間的なずれは生じない。
【0029】
図3は、他の制御信号に変化を生じた時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図3(b)および図3(a)に示すように、制御部10が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部20は図3(b)に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間tが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部10は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも例えば通信時間Tの1.5倍(1.5T)早いタイミングで出力しているので、図3(d)に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値は通信時間Tの1/2である。
【0030】
図4は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。
図4(b)に示す他の制御信号の出力時点から待機時間tが経過すると、図4(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図4(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされた直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値は待機時間tとなり、例えば通信時間Tの1/2となる。
【0031】
図1に示した通信制御装置1は、制御動作のタイミング遅れが望ましくない制御項目(例えば点火タイミング制御)については、所望する動作タイミングよりも通信時間T及び待機時間tの和の分だけ早いタイミングで制御信号を出力し、この制御信号が出力された時点から待機時間tが経過した時刻における制御信号をシリアル伝送する構成としたので、図2〜図4に示したように、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して待機時間tの範囲内となり、例えば通信時間Tの±1/2倍の範囲内とすることができる。
【0032】
図5は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図5(b)に示す他の制御信号の変化時点から待機時間tが経過すると、図5(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図5(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時よりも点火制御信号が出力されて待機時間tが経過した時刻の方が後なので、この時刻に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングと一致する。
【0033】
待機時間tを、T/2<t<Tとした場合の例を図6〜図8に示す。
図6は、他の制御信号が変化した時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図6(b)および図6(a)に示すように、制御部10が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部20は図6(b)に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間tが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部10は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも通信時間T及び待機時間tの和の分だけ早いタイミングで出力しているので、図6(d)に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも待機時間tだけ早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値はtをTにほぼ等しい値とした場合に通信時間Tにほぼ等しくなる。
【0034】
図7は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図7(b)に示す他の制御信号の変化時点から待機時間tが経過すると、図7(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図7(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも待機時間tだけ早くなる。
この進み誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の終了直前に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この進み誤差の最大値はtをTにほぼ等しい値とした場合に通信時間Tとほぼ等しくなる。
【0035】
図8は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図8(b)に示す他の制御信号の変化時点から待機時間tが経過すると、図8(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図8(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも|T−t|だけ遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の開始直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値はtをT/2にほぼ等しい値とした場合にほぼ通信時間T/2となる。
【0036】
このように、待機時間tを、T/2<t<Tとすることで、待機時間tを大きくするほど遅れ時間を減らして進み誤差を増すことができる。
即ち、遅れ誤差が生じることには不都合があるが、進み誤差が生じることは許容できる場合には有効である。
【0037】
状態変化検出部21は制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送信動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間Tよりも大きく、通信時間Tの2倍よりも小さくしてもよい。
この構成により被制御対象を所望動作時刻に確実に動作させることができる。
【0038】
なお、制御部10を1チップマイクロコンピュータやマイクロコンピュータシステムを利用して構成する場合、複数の制御信号を出力するための専用ポートを設けずに、データバスを介して制御情報を送出部20及び状態変化検出部21へ供給する構成としてもよい。
送出部20及び状態変化検出部21は汎用のシリアル伝送用LSIを用いて構成してもよい。更に、シリアル伝送回路を含む1チップマイクロコンピュータを用いて、制御部10と送出部20と状態変化検出部21を一体的に構成し、プログラム制御(ソフトウェア)によって制御信号の送信タイミングを制御するようにしてもよい。
【0039】
図9はこの発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図である。
図9において、通信制御装置60は、例えばメイン制御系を構成する親装置70と、サブ制御系を構成する子装置81,82,83と、親装置70と子装置81,82,83とを接続する1本の双方向シリアル伝送路75とから構成し、親装置70から子装置81〜83への制御信号DMの伝送、子装置81〜83から親装置70への確認信号DAの伝送を双方向シリアル伝送路75を介して双方向の通信を実行する。
【0040】
親装置70は、CPU71、通信IC72を備え、CPU71は子装置81〜83の制御に必要な演算、処理を実行し、例えば子装置81の点火ドライバ91Cを駆動するための制御信号を発生し、通信IC72で制御信号を通信プロトコルに対応した制御信号DMに変換し、制御信号DMを双方向シリアル伝送路75に送出する。
【0041】
また、CPU71は、子装置81〜83とをアナログバス76で接続し、子装置81〜83の各種センサ91Dで検知したアナログのセンサ信号をアナログバス76を介して受信し、センサ信号にアナログ/ディジタル変換(A−D変換)を施した後のディジタルのセンサ信号に、演算や処理を実行して制御信号を発生する。
【0042】
子装置81〜83は、子装置81に示すようにそれぞれ切替器91Bを備えた通信IC91A、各種ドライバ91C(子装置81〜83に対応してそれぞれ点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバ)、各種センサ91Dを備える。
【0043】
各種センサ91Dで検出したセンサ信号は通信IC91Aの切替器91Bで順番に選択され、アナログバス76を介して親装置70のCPU71内のA/Dコンバータに供給される。
なお、子装置81〜83のセンサ信号の順番は、親装置70のCPU71に設定された命令コードを制御信号DMとして子装置81〜83に伝送し、切替器91Bを順次切り替えることで実行する。
【0044】
子装置81〜83の通信IC91Aは、親装置70から伝送されてくる制御信号DMを受信し、この制御信号DMに基づいて(例えば、必要に応じてディジタル/アナログ変換を施して)点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバの各種ドライバ91Cの駆動を制御する。
【0045】
また、通信IC91Aは、点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバが動作したことを示す確認信号やその他の通信信号DAを双方向シリアル伝送路75を介して親装置70に伝送する。
【0046】
この通信制御装置においては、図1の制御部10がCPU71に、送出部20が通信IC72に相当する。
本実施例においては、シリアル伝送路として双方向の通信が可能な伝送路を用いているため、親装置70と子装置81,82,83間での通信衝突が発生することになる。
そこで、同時に通信を開始した場合にシリアル伝送路75上に伝送される制御信号DMおよび信号DAの衝突を防止するため、親装置70および子装置81〜83の双方向シリアル伝送路75への信号伝送(通信)に優先順位を設定する。
例えば、親装置70に第1の優先順位、子装置81に第2の優先順位、子装置82に第3の優先順位、子装置83に第4の優先順位を設定し、通信ICで現在双方向シリアル伝送路75を占有している通信の優先順位を認識し、自装置の優先順位でない時には、双方向シリアル伝送路75への信号伝送を中止する。
【0047】
従って、親装置と子装置が同時に通信を開始する場合は、親装置70が第1の優先順位なので、親装置の通信が実行され、子装置の通信は中止され、親装置の通信により目標のタイミングで子装置のドライバを動作させることができるが、子装置81〜83のいずれかの信号伝送中に親装置70から信号伝送要求がなされると、親装置70からの信号伝送は子装置81〜83の信号伝送が完了するのを待つ必要が生じる。
従って、その場合はこの目標タイミングがズレてしまうことになるので、これを防止するため、子装置81〜83の通信時間を、親装置70が通信を開始する際の待機時間(t=T/2:親装置通信時間の半分)に設定し、子装置81〜83の信号DAが双方向シリアル伝送路75を占有する通信時間を親装置70の待機時間(t)内に設定することにより、子装置81〜83の信号DAが双方向シリアル伝送路75上にある場合に親装置70が制御信号DMを通信したい場合でも、もともとの親装置の待機時間内に子装置の通信が必ず完了することになるので目標タイミングがズレることがない。
【0048】
このように、双方向シリアル伝送路を用いた通信制御装置60では、子装置81〜83の通信時間を親装置70の通信開始の待機時間内に制限するので、双方向シリアル伝送路75上で子装置が通信を行っている時に、親装置の通信要求が発生しても目標タイミングで子装置を動作させることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して通信時間の±1/2倍の範囲内とすることができ、誤差を±に振り分けることで所望動作タイミングからの誤差を従来の半分にすることができる。
また、通信要求がランダムに発生する場合でも、回線利用率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図2】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図3】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図4】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図5】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図6】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図7】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図8】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図9】この発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図
【図10】従来の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図11】従来の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図12】従来の通信制御装置の課題を説明する簡易タイムチャート
【符号の説明】
1,60…通信制御装置、10…制御部、20…送出部、21…状態変化検出部、22…データラッチ回路、23…送信制御回路、30,75…シリアル伝送路、40…受信部、50…被制御部、70…親装置,71…CPU、72,91A…通信IC、76…アナログバス、80〜83…子装置、91B…切替器、91C…点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバ、91D…センサ、cT…補正時間。
【発明の属する技術分野】
本発明は、1つ以上の入力した信号、例えばパラレルに入力した制御信号を、送出部が被制御部へシリアル通信で伝送する通信制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
通信線を介してユニット間の通信を行う技術は、例えば特公平7−22431号公報、特開平6−276570号公報に開示されている。
図10に、従来の通信制御装置のブロック構成図を例示する。
従来の通信制御装置100は、制御部110と、送出部120と、シリアル伝送路130と、受信部140と、被制御部150と、を備えて構成されている。
【0003】
制御部110は、各種の入力に基づいて被制御部150側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート(出力ポート0〜N)に出力する。
複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部150側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部110は、例えば、第1の出力ポートに第1の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第2の出力ポートに第2の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第3,第4の出力ポートに第3の制御対象機器等に対して4種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【0004】
送出部120は、制御部110の出力ポートから出力される複数の制御信号を常時監視しており、何れかの出力ポートの出力状態に変化が生じると全出力ポートの出力をラッチし、ラッチした全出力ポートの出力を直列ビット信号へ変換してパラレル/シリアル変換し、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路130へ出力する。
【0005】
送出部120は、シリアル信号の送出を行なっていないアイドル状態(通信待機状態)に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、直ちに出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
送出部120は、シリアル信号の送出中に出力ポートの出力状態に変化が生じた場合は、現在送出中のシリアル信号の送出が完了した時点で出力ポートの状態をラッチしてシリアル信号の送出を行なう。
【0006】
受信部140は、シリアル伝送された全出力ポートの状態を受信し、シリアル−パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部150へ並列に出力する。これにより、制御部110の出力ポートの状態が被制御部150へ転送される。
被制御部150側は、受信部140から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【0007】
図10に示した通信制御装置100は、複数の出力ポートの状態をシリアル伝送する構成としているので、制御部110側と被制御部150側との間を1本又は1対の線路で接続することで、制御部110側の複数の出力ポートの状態を被制御部150側へ転送することができる。
【0008】
しかしながら、制御部110側の出力ポートの状態をシリアル通信で被制御部150側へ転送する構成では、制御部110側で新たな制御信号を出力した時点から新たな制御信号が被制御部150側へ転送されるまでに少なくともシリアル通信に要する時間(T)分の遅れを生ずる。
例えば、制御部110がエンジンの点火制御,燃料噴射制御等を行なう電子制御ユニットであり、被制御部150が電子式点火装置,燃料噴射装置である場合、制御部110側が目標とする点火タイミングに点火制御信号を出力しても被制御部150側で実際に点火がなされるタイミングは少なくともシリアル通信に要する時間(T)分の遅れを生じてしまう。
そこで、従来の通信制御装置100では、シリアル通信に要する時間分の遅延が許容できない制御項目の制御信号については、制御部110側で目標とするタイミングよりもシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで制御信号を出力するようにしている。
【0009】
図11は従来の通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
図11は、点火制御動作を例に従来の通信制御装置の動作を示したものである。
制御部110は、例えばクランク軸回転角度センサ等(図示しない)からの入力信号に基づいてクランク軸の回転速度ならびにクランク軸の回転角度を演算するとともに、目標とする点火タイミングを演算する。
そして、制御部110は、図11(a)に示すように、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間Tの分だけ早いタイミング(遅れ補正)で、制御信号である点火制御信号を所定の出力ポートへ出力する。
【0010】
送出部120は、図11(a)に示す点火制御信号がローレベルからハイレベルに変化したことを検出すると、全出力ポートの出力状態をラッチし、ラッチした各出力ポートの状態をシリアル伝送する。シリアル伝送のデータ長,データ伝送速度は予め設定されているので、図11(b)に示す通信時間Tは一定である。
受信部140は、送出部120から送出された一連のデータを受信し、シリアル信号をパラレル信号へ変換して出力する。
この結果、制御部110側で点火制御信号を出力した時点から通信時間Tが経過した時点で、図11(c)に示すように、受信部140から点火制御信号に基づく点火出力が被制御部150側へ供給され、被制御部150内の点火装置による点火がなされる。
【0011】
制御部110は、目標とする点火タイミングに対してシリアル通信に要する時間分だけ早いタイミングで点火制御信号を所定の出力ポートへ出力しているので、目標とする点火タイミングに点火を行なうことができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
図12は従来の通信制御装置の課題を説明するためのタイムチャートである。
従来の通信制御装置100において制御部110は、シリアル通信に要する時間Tを考慮して目標点火タイミングよりも時間Tだけ早く点火制御信号を出力するが、図12(a)に示す点火制御信号の出力時点よりも前に、図12(b)に示すように他の制御信号が出力された場合(出力ポートの状態に変化が生じた場合)、送出部120は他の制御信号の変化を検出してシリアル通信を開始する。
このため、他の制御信号の変化に基づくシリアル通信中に点火制御信号の送出制御指令が出力されても、この点火制御信号を含む新たな出力ポートの状態が送信されるのは、先のシリアル通信が終了した時点となる(図12(c)参照)。
この結果、被制御部150へ点火出力が供給されて実際の点火動作がなされるタイミングは、図12(d)に示すように、目標点火タイミングに対して遅れを生ずる。この目標点火タイミングからの遅れ時間の最大値はシリアル通信に要する通信時間Tである。
【0013】
このように、従来の通信制御装置100では、制御部110側の新たな出力ポート状態が被制御部150側へ伝送されるまでに最大で通信時間Tの遅れを生ずる。よって、制御部110から出力された制御信号が受信部140から被制御部150へ供給されるタイミング(時刻)のバラツキは0以上、通信時間T以下となる。
この結果、例えばエンジンの点火タイミング制御等においては、目標とするタイミングに対して実際の動作タイミングが最大で通信時間Tばらつくことになる。
【0014】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、制御部から送出部を介して被制御部へシリアル通信を介して制御信号を伝送する通信制御装置において、目標とする動作タイミングに対して実際の動作タイミングのずれを小さくすることができる通信制御装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1の通信制御装置では、少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置であって、制御信号の変化を検出した時刻から、送出部がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間(t)を設けると共に、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、状態変化検出部は前記所望の時刻よりも通信時間(T)及び待機時間(t)の和の分だけ早いタイミングで送出制御指令を出力することを特徴とする。
【0016】
待機時間(t)を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
即ち、制御信号の変化に対して状態変化検出部は待機時間(t)だけ待ってから送出制御指令を出力し、送出部は直ちにシリアル信号を送出開始してもよい。
また、制御信号の変化に対して状態変化検出部は直ちに送出制御指令を出力し、送出部は待機時間(t)だけ待ってからシリアル信号を送出開始してもよい。
【0017】
請求項2では、請求項1記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻から待機時間(t)だけ経過した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【0018】
請求項3では、請求項1記載の通信制御装置において、或る制御信号の変化を検出した時刻において、それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始することを特徴とする。
【0019】
請求項1〜3記載の通信制御装置において、待機時間(t)は、通信時間(T)の半分の時間としてもよい。
請求項1〜3記載の通信制御装置において、待機時間(t)は、通信時間(T)の半分の時間よりも大きく通信時間(T)以下の時間としてもよい。
【0020】
請求項6では、少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置において、制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送出動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間(T)よりも大きく、通信時間(T)の2倍よりも小さいことを特徴とする。
抑止時間を状態変化検出部側に設けてもよく、送出部側に設けてもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1はこの発明に係る通信制御装置のブロック構成図である。
この通信制御装置1は、制御部10と、送出部20と、状態変化検出部を構成する状態変化検出回路21と、シリアル伝送路30と、受信部40と、被制御部50とを備えてなる。
【0022】
制御部10は、各種の入力信号に基づいて被制御部50側の動作を制御するための複数の制御信号を複数の出力ポート(出力ポート0〜N)に出力する。複数の出力ポートに出力される複数の制御信号は、被制御部50側に設けられている図示しない複数の制御対象機器等に対する制御情報である。
制御部10は、例えば、第1の出力ポートに第1の制御対象機器等のオン・オフ動作等を指令するための信号を出力し、第2の出力ポートに第2の制御対象機器等のオン・オフ動作を指令するための信号を出力し、第3,第4の出力ポートに第3の制御対象機器等に対して4種類の動作状態を指令するための信号を出力し、他の複数の出力ポートに他の制御対象機器等に対して制御すべき値を出力する。
【0023】
状態変化検出部21は、少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、例えばパラレルに入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出部20に送出制御指令21bを出力する。
制御信号の変化を検出した時刻から、送出部20がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間tが、状態変化検出部21または送出部20によって設定され設けられている。
また、制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、制御部10は前記所望の時刻よりも通信時間T及び待機時間tの和の分(T+t)だけ早いタイミングで前記制御信号を出力する。
【0024】
状態変化検出部21は、送信制御回路23から出力されるアイドル状態/送信中信号23aがアイドル状態を示している場合に出力ポートの出力状態の変化を検出したときは、最初の変化を検出した時点から待機時間tが経過した時刻にラッチ信号21aを出力し、次いで送出制御指令21bを出力する。
状態変化検出部21は、アイドル状態/送信中信号23aが送信中(シリアル通信中)であることを示している場合に出力ポートの出力状態に変化を検出したときは、アイドル状態/送信中信号23aがアイドル状態となった時(通信が終了した時)にラッチ信号21aを出力し、次いで送出制御指令21bを出力する。
【0025】
送出部20は、データラッチ回路22と送信制御回路23とを備える。
データラッチ回路22は、状態変化検出部21からラッチ信号21aが供給された時に、当該時点で制御部10の出力ポートに出力されている複数の制御信号をラッチする。ラッチされた複数の制御信号は送信制御回路23へ供給される。
【0026】
送信制御回路23は、状態変化検出部21から送出制御指令21bが供給されると、データラッチ回路22にラッチされている複数の制御信号を直列ビット信号へ変換するとともに、直列ビット信号の前後にスタートビット,ストップビット等のキャラクタ同期をとるための情報を付加して、予め設定されているデータ伝送速度でシリアル伝送路30へ送出する。
送信制御回路23は、シリアル通信を行っていないアイドル状態ではアイドル状態を示すアイドル状態/送信中信号23aを出力し、シリアル通信中はシリアル通信中であることを示すアイドル状態/送信中信号23aを出力する。
シリアル伝送路30は1本または1対の通信線路で構成している。
【0027】
受信部40は、シリアル伝送された信号を受信し、シリアル/パラレル変換を行なって得た複数の制御信号を被制御部50へ並列に出力する。これにより、制御部10の出力ポートの状態が被制御部50へ転送される。
被制御部50側は、受信部40から供給される複数の制御信号に基づいて複数の制御対象機器等の動作を制御する。
【0028】
図2〜図4は図1に示した通信制御装置の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、制御対象機器の動作タイミングが遅延することが望ましくない制御項目の制御信号として、点火制御信号を例示している。図2は点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合を示している。
制御部10は、図2(a)に示すように、目標点火タイミングよりも通信時間T及び待機時間tの和の分(T+t)だけ早いタイミングで点火制御信号を出力する。例えば1.5倍(1.5T)早いタイミングで出力する。
この点火制御信号を出力した時点では送出部20がアイドル状態であり、かつ、この点火制御信号を出力した時点から待機時間tだけ早い時点までの間に、送出制御指令の出力がない場合、送出部20は点火制御信号が出力された時点から待機時間tが経過した時刻で、複数の出力ポートの状態をラッチし、シリアル伝送を開始する。
シリアル伝送に要する通信時間Tが経過した時点で、図2(c)に示すように、受信部40から点火出力が被制御部50へ供給される。よって、目標とする点火タイミングに点火出力が供給され、目標とする点火タイミングで点火動作がなされる。
このように、点火制御信号と他の制御信号との間に競合が生じない場合は、目標とする点火タイミングと実際の点火タイミングとの間に時間的なずれは生じない。
【0029】
図3は、他の制御信号に変化を生じた時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図3(b)および図3(a)に示すように、制御部10が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部20は図3(b)に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間tが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部10は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも例えば通信時間Tの1.5倍(1.5T)早いタイミングで出力しているので、図3(d)に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値は通信時間Tの1/2である。
【0030】
図4は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。
図4(b)に示す他の制御信号の出力時点から待機時間tが経過すると、図4(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図4(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされた直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値は待機時間tとなり、例えば通信時間Tの1/2となる。
【0031】
図1に示した通信制御装置1は、制御動作のタイミング遅れが望ましくない制御項目(例えば点火タイミング制御)については、所望する動作タイミングよりも通信時間T及び待機時間tの和の分だけ早いタイミングで制御信号を出力し、この制御信号が出力された時点から待機時間tが経過した時刻における制御信号をシリアル伝送する構成としたので、図2〜図4に示したように、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して待機時間tの範囲内となり、例えば通信時間Tの±1/2倍の範囲内とすることができる。
【0032】
図5は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図5(b)に示す他の制御信号の変化時点から待機時間tが経過すると、図5(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図5(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時よりも点火制御信号が出力されて待機時間tが経過した時刻の方が後なので、この時刻に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングと一致する。
【0033】
待機時間tを、T/2<t<Tとした場合の例を図6〜図8に示す。
図6は、他の制御信号が変化した時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合を示している。
図6(b)および図6(a)に示すように、制御部10が他の制御信号について新たな状態を出力した時点から待機時間tが経過する以前に点火制御信号が出力された場合、送出部20は図6(b)に示す他の制御信号の状態変化を検出した時点から待機時間tが経過した時刻に点火制御信号を含む全ての制御信号をラッチし、ラッチした制御信号をシリアル通信する。
制御部10は、点火制御信号を目標点火タイミングよりも通信時間T及び待機時間tの和の分だけ早いタイミングで出力しているので、図6(d)に示すように点火出力は目標点火タイミングよりも早い時点で出力される。このため、実際の点火タイミングが目標点火タイミングよりも待機時間tだけ早くなる進み誤差を生ずる。
他の制御信号の変化に基づいて各制御信号がラッチされる時点の直前に点火制御信号が出力された場合に、点火タイミングの進み誤差が最大となる。この進み誤差の最大値はtをTにほぼ等しい値とした場合に通信時間Tにほぼ等しくなる。
【0034】
図7は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図7(b)に示す他の制御信号の変化時点から待機時間tが経過すると、図7(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図7(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも待機時間tだけ早くなる。
この進み誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の終了直前に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この進み誤差の最大値はtをTにほぼ等しい値とした場合に通信時間Tとほぼ等しくなる。
【0035】
図8は、他の制御信号の変化に基づいてシリアル通信が行なわれているときに点火制御信号が出力された場合を示している。このような構成を通信制御装置に取り入れてもよい。
図8(b)に示す他の制御信号の変化時点から待機時間tが経過すると、図8(c)に示すように、送出部20は待機時間tが経過した時刻の各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。
この通信中に、図8(a)に示すように、点火制御信号が出力された場合、通信部20は先の通信が終了した時に各制御信号をラッチしてシリアル伝送を開始する。このため、点火制御信号が被制御部50側へ転送されて実際の点火動作がなされるタイミングは目標点火タイミングよりも|T−t|だけ遅れる。
この遅れ誤差は、他の制御信号のシリアル伝送の開始直後に点火制御信号が出力された場合に最大となる。この遅れ誤差の最大値はtをT/2にほぼ等しい値とした場合にほぼ通信時間T/2となる。
【0036】
このように、待機時間tを、T/2<t<Tとすることで、待機時間tを大きくするほど遅れ時間を減らして進み誤差を増すことができる。
即ち、遅れ誤差が生じることには不都合があるが、進み誤差が生じることは許容できる場合には有効である。
【0037】
状態変化検出部21は制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送信動作を抑止する抑止時間を設け、抑止時間は通信時間Tよりも大きく、通信時間Tの2倍よりも小さくしてもよい。
この構成により被制御対象を所望動作時刻に確実に動作させることができる。
【0038】
なお、制御部10を1チップマイクロコンピュータやマイクロコンピュータシステムを利用して構成する場合、複数の制御信号を出力するための専用ポートを設けずに、データバスを介して制御情報を送出部20及び状態変化検出部21へ供給する構成としてもよい。
送出部20及び状態変化検出部21は汎用のシリアル伝送用LSIを用いて構成してもよい。更に、シリアル伝送回路を含む1チップマイクロコンピュータを用いて、制御部10と送出部20と状態変化検出部21を一体的に構成し、プログラム制御(ソフトウェア)によって制御信号の送信タイミングを制御するようにしてもよい。
【0039】
図9はこの発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図である。
図9において、通信制御装置60は、例えばメイン制御系を構成する親装置70と、サブ制御系を構成する子装置81,82,83と、親装置70と子装置81,82,83とを接続する1本の双方向シリアル伝送路75とから構成し、親装置70から子装置81〜83への制御信号DMの伝送、子装置81〜83から親装置70への確認信号DAの伝送を双方向シリアル伝送路75を介して双方向の通信を実行する。
【0040】
親装置70は、CPU71、通信IC72を備え、CPU71は子装置81〜83の制御に必要な演算、処理を実行し、例えば子装置81の点火ドライバ91Cを駆動するための制御信号を発生し、通信IC72で制御信号を通信プロトコルに対応した制御信号DMに変換し、制御信号DMを双方向シリアル伝送路75に送出する。
【0041】
また、CPU71は、子装置81〜83とをアナログバス76で接続し、子装置81〜83の各種センサ91Dで検知したアナログのセンサ信号をアナログバス76を介して受信し、センサ信号にアナログ/ディジタル変換(A−D変換)を施した後のディジタルのセンサ信号に、演算や処理を実行して制御信号を発生する。
【0042】
子装置81〜83は、子装置81に示すようにそれぞれ切替器91Bを備えた通信IC91A、各種ドライバ91C(子装置81〜83に対応してそれぞれ点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバ)、各種センサ91Dを備える。
【0043】
各種センサ91Dで検出したセンサ信号は通信IC91Aの切替器91Bで順番に選択され、アナログバス76を介して親装置70のCPU71内のA/Dコンバータに供給される。
なお、子装置81〜83のセンサ信号の順番は、親装置70のCPU71に設定された命令コードを制御信号DMとして子装置81〜83に伝送し、切替器91Bを順次切り替えることで実行する。
【0044】
子装置81〜83の通信IC91Aは、親装置70から伝送されてくる制御信号DMを受信し、この制御信号DMに基づいて(例えば、必要に応じてディジタル/アナログ変換を施して)点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバの各種ドライバ91Cの駆動を制御する。
【0045】
また、通信IC91Aは、点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバが動作したことを示す確認信号やその他の通信信号DAを双方向シリアル伝送路75を介して親装置70に伝送する。
【0046】
この通信制御装置においては、図1の制御部10がCPU71に、送出部20が通信IC72に相当する。
本実施例においては、シリアル伝送路として双方向の通信が可能な伝送路を用いているため、親装置70と子装置81,82,83間での通信衝突が発生することになる。
そこで、同時に通信を開始した場合にシリアル伝送路75上に伝送される制御信号DMおよび信号DAの衝突を防止するため、親装置70および子装置81〜83の双方向シリアル伝送路75への信号伝送(通信)に優先順位を設定する。
例えば、親装置70に第1の優先順位、子装置81に第2の優先順位、子装置82に第3の優先順位、子装置83に第4の優先順位を設定し、通信ICで現在双方向シリアル伝送路75を占有している通信の優先順位を認識し、自装置の優先順位でない時には、双方向シリアル伝送路75への信号伝送を中止する。
【0047】
従って、親装置と子装置が同時に通信を開始する場合は、親装置70が第1の優先順位なので、親装置の通信が実行され、子装置の通信は中止され、親装置の通信により目標のタイミングで子装置のドライバを動作させることができるが、子装置81〜83のいずれかの信号伝送中に親装置70から信号伝送要求がなされると、親装置70からの信号伝送は子装置81〜83の信号伝送が完了するのを待つ必要が生じる。
従って、その場合はこの目標タイミングがズレてしまうことになるので、これを防止するため、子装置81〜83の通信時間を、親装置70が通信を開始する際の待機時間(t=T/2:親装置通信時間の半分)に設定し、子装置81〜83の信号DAが双方向シリアル伝送路75を占有する通信時間を親装置70の待機時間(t)内に設定することにより、子装置81〜83の信号DAが双方向シリアル伝送路75上にある場合に親装置70が制御信号DMを通信したい場合でも、もともとの親装置の待機時間内に子装置の通信が必ず完了することになるので目標タイミングがズレることがない。
【0048】
このように、双方向シリアル伝送路を用いた通信制御装置60では、子装置81〜83の通信時間を親装置70の通信開始の待機時間内に制限するので、双方向シリアル伝送路75上で子装置が通信を行っている時に、親装置の通信要求が発生しても目標タイミングで子装置を動作させることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御信号が被制御部へ転送されるタイミングは、所望する動作タイミングに対して通信時間の±1/2倍の範囲内とすることができ、誤差を±に振り分けることで所望動作タイミングからの誤差を従来の半分にすることができる。
また、通信要求がランダムに発生する場合でも、回線利用率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図2】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図3】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図4】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図5】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図6】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図7】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図8】本発明の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図9】この発明に係る通信制御装置の変形実施例の要部ブロック構成図
【図10】従来の通信制御装置の簡易ブロック構成図
【図11】従来の通信制御装置の動作を示す簡易タイムチャート
【図12】従来の通信制御装置の課題を説明する簡易タイムチャート
【符号の説明】
1,60…通信制御装置、10…制御部、20…送出部、21…状態変化検出部、22…データラッチ回路、23…送信制御回路、30,75…シリアル伝送路、40…受信部、50…被制御部、70…親装置,71…CPU、72,91A…通信IC、76…アナログバス、80〜83…子装置、91B…切替器、91C…点火ドライバ,FIドライバ,ABSドライバ、91D…センサ、cT…補正時間。
Claims (6)
- 少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、
状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、
シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置であって、
制御信号の変化を検出した時刻から、送出部がシリアル信号の送出を開始するまでの間に待機時間(t)を設けると共に、
制御対象を動作させる所望の時刻を有する制御信号に対しては、状態変化検出部は前記所望の時刻よりも通信時間(T)及び待機時間(t)の和の分だけ早いタイミングで送出制御指令を出力する
ことを特徴とする通信制御装置。 - 或る制御信号の変化を検出した時刻から待機時間(t)だけ経過した時刻において、
それ以前の制御信号の変化による送信動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始する
ことを特徴とする請求項1記載の通信制御装置。 - 或る制御信号の変化を検出した時刻において、
それ以前の制御信号の変化による送出動作が継続していた場合には該継続中の送出動作の完了と共に、前記或る制御信号の変化による送出動作を開始する
ことを特徴とする請求項1記載の通信制御装置。 - 待機時間(t)は、通信時間(T)の半分の時間である
ことを特徴とする請求項1〜3記載の通信制御装置。 - 待機時間(t)は、通信時間(T)の半分の時間よりも大きく通信時間(T)以下の時間である
ことを特徴とする請求項1〜3記載の通信制御装置。 - 少なくとも1つ以上の入力される制御信号を監視し、何れかの制御信号の変化を検出すると送出制御指令を出力する状態変化検出部と、
状態変化検出部からの送出制御指令に従って指令受信時刻での制御信号をシリアル伝送路に送出する送出部と、
シリアル伝送路からシリアル信号を受信して制御対象を動作させる被制御部と、を備えてなる通信制御装置において、
制御信号の変化を検出した場合に、該制御信号に対応する被制御対象の所望動作時刻が存在するときには、
前記所望動作時刻よりも前に他の制御信号の変化による送出動作を抑止する抑止時間を設け、
抑止時間は通信時間(T)よりも大きく、通信時間(T)の2倍よりも小さいことを特徴とする通信制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16031198A JP3827121B2 (ja) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | 通信制御装置 |
EP98304610A EP0884474B1 (en) | 1997-06-10 | 1998-06-10 | Communication control device |
DE69828922T DE69828922T2 (de) | 1997-06-10 | 1998-06-10 | Kommunikationssteuereinrichtung |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15200897 | 1997-06-10 | ||
JP9-152008 | 1997-06-10 | ||
JP16031198A JP3827121B2 (ja) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | 通信制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1168883A JPH1168883A (ja) | 1999-03-09 |
JP3827121B2 true JP3827121B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=26481061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16031198A Expired - Lifetime JP3827121B2 (ja) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | 通信制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0884474B1 (ja) |
JP (1) | JP3827121B2 (ja) |
DE (1) | DE69828922T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3692820B2 (ja) * | 1999-03-10 | 2005-09-07 | 株式会社デンソー | 自動車用制御装置 |
JP5557651B2 (ja) * | 2010-08-19 | 2014-07-23 | 株式会社ケーヒン | エンジン制御システム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2478913A1 (fr) * | 1980-03-20 | 1981-09-25 | Telediffusion Fse | Concentrateur de systeme de communication pour relier plusieurs terminaux asynchrones de teleinformatique |
JPS60229567A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | Usac Electronics Ind Co Ltd | 通信回線における送信モードと受信モードとの選択制御方式 |
JPS61270947A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ネツトワ−クの制御方式 |
JPS6481544A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Japan Radio Co Ltd | Plural type cdt system using one radio wave |
KR100191336B1 (ko) * | 1990-01-22 | 1999-06-15 | 렌나르트손켄트 | 분산제어 체계용 배열 |
JPH05268661A (ja) * | 1992-03-02 | 1993-10-15 | Nec Eng Ltd | 監視制御通信方式 |
JPH06334668A (ja) * | 1993-05-25 | 1994-12-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多重伝送方式 |
-
1998
- 1998-06-09 JP JP16031198A patent/JP3827121B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-10 DE DE69828922T patent/DE69828922T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-10 EP EP98304610A patent/EP0884474B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69828922D1 (de) | 2005-03-17 |
EP0884474A3 (en) | 2000-10-25 |
JPH1168883A (ja) | 1999-03-09 |
EP0884474A2 (en) | 1998-12-16 |
EP0884474B1 (en) | 2005-02-09 |
DE69828922T2 (de) | 2006-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2003304265A (ja) | 通信システム | |
JPH04114203A (ja) | 車輌用電子制御システム | |
US7836233B2 (en) | Multi-processor system | |
JP2004537878A (ja) | センサ及び/又は点火手段を接続するためのバスに対するバスマスタ | |
JP4562790B2 (ja) | 時分割多重通信方式ネットワークシステム | |
JP4465905B2 (ja) | 電子制御装置 | |
JP3827121B2 (ja) | 通信制御装置 | |
JPH06247232A (ja) | 車両の監視制御データ転送制御装置 | |
JPH0381862A (ja) | 車載ネットワークの通信装置及びその通信方法 | |
JPH05153192A (ja) | 高速遷移信号通信システム | |
JPH09226482A (ja) | 車両用通信制御装置 | |
US6218954B1 (en) | Communication control device | |
JP4732926B2 (ja) | 電子制御ユニット | |
JP3459075B2 (ja) | 同期式シリアルバス方式 | |
JP2001268088A (ja) | シリアル通信システム及び通信装置 | |
JP2936671B2 (ja) | 通信装置 | |
JPH0916517A (ja) | バスインタフェース | |
JPS6074848A (ja) | シリアルデ−タ転送方式 | |
JP2011131713A (ja) | 電子制御装置 | |
JP2009541889A (ja) | データの処理方法 | |
JP2941266B1 (ja) | バス通信型エンコーダ装置のエンコーダデータ出力方法 | |
JP3088199B2 (ja) | 多重通信装置 | |
JPH062361Y2 (ja) | 平衡形伝送装置 | |
JP4257995B2 (ja) | 半二重通信制御方式 | |
JPH0879225A (ja) | データ通信システム及びデータ通信方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041202 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |