JPH0795222A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＳＭＡ／ＣＤ方式などのデータ通信システ
ムにおいて、簡易な構成で伝送線路の異常を認識できる
通信装置を提供する 【構成】 通信装置の受信制御部２０は、送信制御部１
６に対して伝送データの送信を許可する送信許可信号Ｉ
ＤＬＥを出力するＣＳ検出部２８と、送信制御部１６が
送信し伝送線路から取り込まれた伝送データと、伝送デ
ータの開始を示す伝送制御キャラクタＳＯＦの所定パタ
ンとを比較し、これらが一致しなかった場合、伝送線路
の異常であることを示すＳＯＦエラー信号ＥＲＲを出力
するＳＯＦエラー検出部３０とを備える。ＣＳ検出部２
８において、伝送線路が所定時間以上連続してアクティ
ブまたは非アクティブレベルにある時に伝送データの送
信を許可することにより、フェール検出回路を設けるこ
となく、ＳＯＦエラー検出部３０によりこの伝送線路の
異常を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルデータを１ビ
ット毎にパルス幅変調してシリアル通信を行なうＣＳＭ
Ａ／ＣＤ方式等のデータ通信システムに使用される通信
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、伝送線路に他の通信装置から
の伝送データが流れていない時に、伝送データの送信を
開始し、伝送データの送信中は、送信中の伝送データと
他の通信装置からの伝送データとの伝送線路上での衝突
を監視し、伝送データの衝突時には、伝送データの送信
を停止し、所定時間経過後、伝送データの送信を再開す
る、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のデータ通信システムに使用さ
れる通信装置が知られている。

【０００３】またこうしたＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、伝
送データ衝突時に伝送データを送信していた通信装置が
同時に送信を停止してしまうため、近年では、伝送デー
タの衝突時には、優先順位の高い伝送データを送信して
いる通信装置が伝送データを送信し続け、優先順位の低
い伝送データを送信している通信装置が伝送データの送
信を停止するようにしたデータ通信システムが考えられ
ており、その一つとして、国際標準であるＪ１８５０規
格なども知られている。

【０００４】このＪ１８５０規格は、上記ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ方式のデータ通信システムに非破壊的アービットレー
ション機能を付加するものであり、この規格を満足する
通信装置は、自らが出力した伝送データが伝送線路を流
れているか否かを、伝送データの１ビット毎に確認し、
自らが出力した伝送データと同一のデータが伝送線路に
流れていれば、伝送データの送信を継続し、自らが出力
した伝送データと同一のデータが伝送線路に流れていな
ければ、伝送データの送信を中止する。

【０００５】即ち、図７（ａ）に示すように、Ｊ１８５
０規格においては、デジタルデータの「１」は「ＨＬ
Ｌ」のパタンで、またデジタルデータの「０」は、「Ｈ
ＨＬ」のパタンで伝送線路上を伝送される。そして、別
々の通信装置が同時に送信を開始し、一方の通信装置が
「１」、他方の通信装置が「０」を送出した場合、伝送
線路上ではアクティブレベル（ここではHighレベル）が
非アクティブレベル（Low レベル）よりも優性なので伝
送データは「ＨＨＬ」となって各通信装置に受信され
る。従って、前者の通信装置は自分が送出した伝送デー
タと一致しないので送信を停止し、後者の通信装置は伝
送データの送信を継続する。

【０００６】このように複数の通信装置が同時に送信を
開始した場合、優先順位の低い伝送データを送信した通
信装置が、順次、伝送データの送信を停止し、最終的に
は唯一の通信装置のみが伝送データの送信を継続するこ
ととなる。また、Ｊ１８５０規格のデータ通信システム
においては、図７（ｂ）に示すように、他の通信装置が
伝送データを送出し終えた後、伝送データの末尾に位置
する伝送制御キャラクタ（ＥＯＤ／ＥＯＦ／ＩＦＳ）を
含め９クロック以上連続したLow レベル（ＣＳ）を確認
できた場合に、通信装置は伝送データを伝送線路へ送出
することができる。

【０００７】ところで、このような通信システムにおい
て、伝送線路が電源やグランドに短絡するなどしてレベ
ルが固定されてしまう異常（フェール）が発生した場
合、伝送データの送受信が不可能となるのでこれを検出
して、異常に対応する処理を行なわせる必要がある。

【０００８】このうち、非アクティブレベルにフェール
している場合、即ち、伝送線路上の信号レベルがLow レ
ベルに固定されている場合は、みかけ上は伝送データの
送信が可能な状態と同じであるので、伝送データの送信
は許可され、伝送データが送信される。この時、伝送線
路はフェールしているので、送信した伝送データと伝送
線路上のデータとは当然一致しない。そこで従来は、伝
送線路上の伝送データと、伝送データの開始を示す伝送
制御キャラクタＳＯＦの所定パタン「ＨＨＨＨＬＬ」と
が一致するか否かをチェックすることにより、この伝送
線路の異常を検出していた。

【０００９】また、アクティブレベルにフェールしてい
る場合、即ち、伝送線路の信号レベルはHighレベルに固
定されている場合は、伝送データを送信することができ
ず、上記のように送信した伝送データのエラー発生状態
から伝送線路の異常を判断することはできない。そこで
従来は、通信装置とは別に伝送線路上に専用のフェール
検出回路を設けることにより、伝送線路の状態を常時監
視し、アクティブレベルのフェールを検出すると、これ
を通信装置に伝えるようにしていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の通
信装置では、伝送線路の異常は、その信号レベルがアク
ティブレベルにフェールした場合と、非アクティブレベ
ルにフェールした場合とで、同様のエラーにも関わらず
別々の方法で検出されており、しかも、アクティブレベ
ルにフェールした場合の検出のためには、専用のフェー
ル検出回路を必要とするため、装置や制御に無駄が多い
という問題があった。

【００１１】本発明は、上記問題点を解決するために、
ＣＳＭＡ／ＣＤ方式やＪ１８５０規格などのデータ通信
システムにおいて、伝送線路がアクティブレベルにフェ
ールした場合の異常を、専用の検出回路を設けることな
く認識できる通信装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、図１に例示するように、デジタルデ
ータを１ビット毎にパルス幅変調した送信用のデータの
先頭部分に、レベルの反転を有する所定パタンの開始デ
ータを付加した伝送データを伝送線路に送出する送信手
段と、上記伝送線路の信号レベルが、所定時間以上連続
してどの通信装置も伝送データを流していないことを表
す非アクティブレベルにある時に、上記送信手段から伝
送線路への伝送データの送出を許可する第１の送信許可
手段と、上記送信手段が伝送線路に伝送データを送出し
た際に、伝送線路上の伝送データと、開始データの所定
パタンとを比較し、これらが一致していない時に、伝送
線路は異常であると判定し、該判定結果を出力する伝送
線路異常判定手段と、を備えた通信装置であって、上記
伝送線路上の信号レベルが、所定時間以上連続して上記
非アクティブレベルが反転したアクティブレベルにある
時に、上記送信手段から伝送線路への伝送データの送出
を許可する第２の送信許可手段を設けたことを特徴とす
る通信装置を要旨とする。

【００１３】

【作用】上記のように構成された本発明の通信装置にお
いては、伝送線路の信号レベルが所定時間以上連続して
非アクティブレベルの状態にあり、第１の送信許可手段
が伝送線路への伝送データの送信を許可しているか、ま
たは、伝送線路の信号レベルが所定時間以上連続してア
クティブレベルの状態にあり、第２の送信許可手段が伝
送線路への伝送データの送信を許可している場合に、送
信手段が、デジタルデータを１ビット毎にパルス幅変調
した送信用のデータの先頭部分に、レベルの反転を有す
る所定パタンの開始データを付加した伝送データを伝送
線路に送出する。すると、伝送線路異常判定手段は、伝
送線路上の伝送データと、伝送データの先頭部分に設定
されているべき開始データの所定パタンとを比較し、こ
れらが一致していない時に、伝送線路は異常であると判
定し、この判定結果を出力する。

【００１４】つまり、伝送線路が電源に短絡するなどし
て、伝送線路の信号レベルが一方のレベルに固定されて
いる場合、伝送データと比較される開始データは、レベ
ルの反転を有しているため、伝送線路がどちらのレベル
に固定されていても、伝送線路上の伝送データとは一致
せず、従って、伝送データが伝送線路に送出された際に
伝送線路異常判定手段により伝送線路は異常であると判
定される。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図２は、本発明が適用された実施例の車両用通
信システムおよび各部の構成を表すブロック図である。

【００１６】図２（ａ）に示すように、本実施例の車両
用通信システムは、マスタノード，コラム周辺のスイッ
チ（ヘッドランプスイッチ等）の情報をマスタノードに
送信するコラムノード，メータパネルのウォーニングラ
ンプ等の情報をマスタノードに送信するメータノード，
サスペンションの状態をマスタノードに送信し、マスタ
ノードからはサスペンションの制御情報を受信するサス
ペンションノード等の各種のノードＡ，Ｂ，Ｃ，…を、
伝送線路Ｌを介して接続したものである。

【００１７】そして、伝送線路Ｌ上では、パルス幅変調
方式（ＰＷＭ）によるシリアル双方向通信が行なわれ、
その信号レベルは、どのノードも送信を行なっていない
場合（非アクティブ）はLow レベルであり、どれか１つ
のノードでも送信を行っている場合にHigh（アクティ
ブ）レベルが表れる。また、各ノード間の通信は所定の
通信手順（Ｊ１８５０規格）に従って行われ、その通信
に使用される伝送データは、伝送データの開始を示す伝
送制御キャラクタＳＯＦ、送信先および送信元のアドレ
スが格納される識別子ＩＤ、０〜９バイトのユーザデー
タＤｎ、誤り検出符号ＣＲＣ、誤り検出符号ＣＲＣを含
むユーザデータの終了を示す伝送制御キャラクタＥＯ
Ｄ、受信状態を示す応答情報ＲＳＰ、伝送データの終了
を示す伝送制御キャラクタＥＯＦ、連続的に伝送データ
を送信する場合に各ノードの同期を取るための伝送制御
キャラクタＩＦＳ等で構成され、例えば図３に示すよう
な形式で伝送される。

【００１８】次に、各ノードＡ，Ｂ，Ｃ…は、図２
（ｂ）に示すように、車両各部の状態の監視及び制御を
行なう電子制御ユニット（以下単にＥＣＵという。）２
と、伝送線路Ｌを介して他のノードとデータ通信を行う
ための通信装置４と、通信装置４と伝送線路Ｌとの間に
挿入されて、通信装置４の送信端子ＴX から出力された
伝送データを伝送線路Ｌ上に流すと共に、伝送線路Ｌを
流れる伝送データを通信装置４の受信端子ＲX に入力す
るＤ／Ｒ（伝送ラインドライバ／レシーバ）６とから構
成されている。

【００１９】このうち通信装置４は、図２（ｃ）に示す
ように、ＥＣＵ２からの送信要求や送信用のデジタルデ
ータを受信するＥＣＵ通信用受信部１２と、送信端子Ｔ
X から伝送データを送出する伝送ライン送信部１４と、
ＥＣＵ通信用受信部１２がＥＣＵ２からの送信要求を受
けると、伝送ライン送信部１４から、送信用のデジタル
データにＪ１８５０規格に則った各種コードを付与した
伝送データを送信させる送信制御部１６と、Ｄ／Ｒ６を
介して受信端子ＲX に入力された伝送線路Ｌ上の伝送デ
ータを取り込む伝送ライン受信部１８と、伝送ライン受
信部１８にて取り込まれた伝送データをデジタルデータ
に変換すると共に、伝送データの中から各種コードを取
り出し、必要に応じて送信制御部１６に対して回答用の
伝送データを送信させる受信制御部２０と、受信制御部
２０にて得られたデジタルデータをＥＣＵ２に送信する
ＥＣＵ通信用送信部２２とから構成されている。

【００２０】ここで、受信制御部２０は、図４に示すよ
うに、伝送ライン受信部１８を介して受信した伝送デー
タをサンプリングするサンプリング部２４と、送信制御
部１６が伝送ライン送信部１４から伝送データを送信さ
せている時、送信中の伝送データと伝送ライン受信部１
８が受信した伝送データとを１ビット毎に比較し、伝送
データが一致していなければ送信制御部１６に対して伝
送データの送信を停止させる信号ＡＲＢを出力する伝送
データ比較部２６と、伝送線路Ｌに伝送データを送信し
てもよい状態であるか否かを調べ（キャリアチェッ
ク）、その結果を送信許可信号ＩＤＬＥにより送信制御
部１６に通知するＣＳ検出部２８と、送信制御部１６が
伝送ライン送信部１４から伝送データを送信させている
時に、伝送ライン受信部１８にて受信した伝送データを
チェックし、伝送データの開始を示す伝送制御キャラク
タＳＯＦの所定パタンと一致しなければＳＯＦエラー信
号ＥＲＲを出力するＳＯＦエラー検出部３０と、他のノ
ードからの伝送データを受信している時に、受信した伝
送データから各伝送制御キャラクタを検出し、タイミン
グ信号を出力する伝送制御キャラクタ検出部３２と、伝
送制御キャラクタ検出部３２において検出されたタイミ
ング信号に従い受信した伝送データから各情報を取り出
し、識別子ＩＤから自ノード宛のメッセージであるか否
かの判断、誤り検出符号ＣＲＣや応答情報ＲＳＰに対す
る処理、パルス幅変調されたユーザデータの復調等を行
なう受信メッセージ処理部３６とからなる。

【００２１】そして、送信制御部１６は、ＣＳ検出部２
８が出力する送信許可信号ＩＤＬＥに従い、伝送線路Ｌ
が送信可能な状態であれば伝送ライン送信部１４から伝
送データを送信させ、送信不可能な状態であれば伝送デ
ータの送信を所定期間延期させる。また、伝送データを
送信中、伝送データ比較部２６から送信停止信号ＡＲＢ
が出力されると、送信制御部１６は直ちに送信を停止す
る。

【００２２】次に本発明の主要部である、ＣＳ検出部２
８、ＳＯＦエラー検出部３０、およびサンプリング部２
４の詳細を図５に示す。図５に示すように、まずサンプ
リング部２４は、伝送ライン受信部１８にて受信された
シリアルの伝送データを図示しない発信回路からのシス
テムクロックＣＬＫによりサンプリングしパラレルデー
タに変換する９ビットのシフトレジスタ３８、伝送ライ
ン受信部１８にて受信された伝送データの先頭を検出す
るとリセットされ、以後３クロック分カウントする毎
に、即ち本実施例の通信装置においてパルス幅変調され
た１ビットのデータは３クロックでサンプリングされる
のでビットの境目毎に、１クロック幅だけHighレベルに
なるタイミング信号を出力するビットタイミング生成回
路４２を備えている。

【００２３】次に、ＣＳ検出部２８は、シフトレジスタ
３８の出力がすべてLow レベルの時、即ち伝送線路Ｌが
９クロック連続してLow レベルにある時に出力がHighレ
ベルになるＮＯＲ回路４４、シフトレジスタ３８の出力
がすべてHighレベルの時に出力がHighレベルになるＡＮ
Ｄ回路４６、ＮＯＲ回路４４およびＡＮＤ回路４６の出
力のいずれか一方でもHighレベルの時に出力がHighレベ
ルになるＯＲ回路４８、ビットタイミング生成回路４２
の出力およびＯＲ回路４８の出力がいずれもHighレベル
の時に出力がHighレベルになるＡＮＤ回路５０からな
る。そして、ＡＮＤ回路５０の出力は、送信許可信号Ｉ
ＤＬＥとして送信制御部１６に入力される。

【００２４】また、ＳＯＦエラー検出部３０は、シフト
レジスタ３８の下位６ビットの出力が伝送制御キャラク
タＳＯＦのパタンである「ＨＨＨＨＬＬ」の時に出力が
Lowレベルになる論理回路５２、送信制御部１６から出
力された伝送データの送信開始タイミングを示す信号Ｓ
ＴＲにより起動し、６クロック後、即ち受信した伝送デ
ータの先頭６ビットがシフトレジスタ３８にセットされ
た時点で、Highレベルのタイミング信号を出力するＳＯ
Ｆ判定信号発生回路５４、ＳＯＦ判定信号発生回路５４
の出力および論理回路５２の出力がいずれもHighレベル
の時に出力がHighレベルになるＡＮＤ回路５６からな
る。そしてＡＮＤ回路５６の出力は、ＳＯＦエラー信号
ＥＲＲとして、送信制御回路１６および受信メッセージ
処理部３６に入力される。

【００２５】つまり本実施例の通信装置は、送信許可信
号ＩＤＬＥにより送信が許可されている場合にのみ伝送
データの送信を行なうことができるのであるが、送信許
可信号ＩＤＬＥは、伝送線路Ｌが所定時間以上連続して
Low レベルにある時、即ちどのノードも伝送データを流
していないか、伝送線路Ｌが非アクティブレベルにフェ
ールしている場合、または伝送線路Ｌが所定時間以上連
続してHighレベルにある時、即ち、伝送線路Ｌがアクテ
ィブレベルにフェールしている場合に出力される。

【００２６】そして、送信制御部１６が送信許可信号Ｉ
ＤＬＥに従って伝送データの送信を開始すると、受信制
御部２０は伝送線路Ｌから伝送データを取り込み、ＳＯ
Ｆエラー検出部３０において、取り込んだ伝送データが
伝送データの開始を示す伝送制御キャラクタＳＯＦの所
定パタンと一致しているか否かを判断する。

【００２７】ここで、正常に送信が行われていれば、伝
送線路Ｌから取り込まれた伝送データの先頭は、伝送制
御キャラクタＳＯＦの所定パタンと一致するのでＳＯＦ
エラー信号ＥＲＲは出力されず送信は継続される。しか
し、伝送線路Ｌがアクティブ／非アクティブのいずれか
のレベルにフェールしている場合、受信するデータはオ
ールHighレベルまたはオールLow レベルであるので、当
然伝送制御キャラクタＳＯＦの所定パタンとは一致せ
ず、伝送線路Ｌの異常としてＳＯＦエラー信号ＥＲＲが
出力される。

【００２８】なお、このＳＯＦエラー信号ＥＲＲは、送
信制御部１６および受信メッセージ処理部３６を介して
ＥＣＵ２に伝えられ、送信制御部１６においては、直ち
に伝送データの送信を停止させる。また、ＥＣＵ２にお
いては、例えばサスペンションノードの場合、マスタノ
ードからサスペンションを制御する情報を得ることがで
きなくなるので、所定のサスペンション強度に設定する
処理が実行される。

【００２９】以上説明したように、従来の通信装置にお
いては、図６（ａ）に示すように、受信端子Ｒｘで取り
込まれる伝送線路Ｌの信号レベルが所定時間以上連続し
て非アクティブレベルである場合にのみ伝送データの送
信を許可していたので、受信端子Ｒｘで取り込まれる伝
送線路Ｌの信号レベルがアクティブレベルである場合
は、伝送データを送信することができなかった（図中点
線）のであるが、本実施例の通信装置においては、受信
端子Ｒｘで取り込まれる伝送線路Ｌの信号レベルが所定
時間以上連続してアクティブレベルにある場合であって
も、伝送データの送信を許可している。そしてこの場
合、伝送データを送信すると、図６（ｂ）に示すよう
に、伝送データの先頭を表す伝送制御キャラクタＳＯＦ
が送出された時点で、受信制御部のＳＯＦエラー検出部
３０においてＳＯＦエラーが検出され、直ちに伝送デー
タの送信は停止させられてしまうのであるが、このよう
にあえて伝送データを送出させＳＯＦエラーを起こさせ
ることにより、特別なフェール検出回路を設けることな
く伝送線路Ｌがアクティブレベルにフェールした場合の
検出を可能としている。そして、この方法は、従来装置
で行われている非アクティブレベルにフェールした場合
の検出方法と同じである。

【００３０】従って、本実施例の通信装置によれば、伝
送線路Ｌがアクティブあるいは非アクティブのいずれの
レベルにフェールしている場合でも、共通の方法でこの
伝送線路Ｌの異常を検出し処理できるので、無駄なく制
御を行なうことができる。また、本実施例の通信装置
は、従来、非アクティブレベルのフェールが生じた時に
のみ発生していたＳＯＦエラーを、アクティブレベルの
フェールが生じた場合にも発生させるように、伝送デー
タの送信を許可する条件に伝送線路Ｌが所定時間以上連
続してアクティブレベルである場合を追加しただけであ
り、従来、専用に設けられていたフェール検出回路を設
ける必要がない分だけ、装置を小型化することができ、
例えば装置をＩＣ化する場合にも有利である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の通信装置
においては、伝送データの送信を、伝送線路の信号レベ
ルが所定時間以上連続して非アクティブレベルにある時
だけでなく、第２の送信許可手段により所定時間以上連
続してアクティブレベルにある時でも可能としている。
また、伝送線路異常判定手段が、送信された伝送線路上
の伝送データと、伝送データの先頭部分に設定されてい
るべき開始データの所定パタンとを比較し、一致しない
時には伝送線路は異常であると判定している。

【００３２】従って、本発明の通信装置によれば、伝送
線路がアクティブあるいは非アクティブのいずれのレベ
ルにフェールしている場合でも、伝送データは伝送線路
に送出されるので、伝送線路異常判定手段が伝送線路の
異常を判定することができる。即ち、いずれのレベルの
フェールも同じ伝送線路異常判定手段により判定される
ので、無駄なく制御を行なうことができる。

【００３３】また、本発明の通信装置は、従来、非アク
ティブレベルのフェールのみ判定していた伝送路異常判
定手段を、アクティブレベルのフェールも判定させるよ
うにするために、第２の送信許可手段を追加しただけで
あり、従来、専用に設けられていたフェール検出回路を
設ける必要がない分だけ、装置を小型化することがで
き、例えば装置をＩＣ化する場合にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】 本実施例のデータ通信システムおよび各部の
構成を表すブロック図である。

【図３】 本実施例の通信装置において送受信される伝
送データの構成を表す説明図である。

【図４】 図２の送信制御部の構成を表すブロック図で
ある。

【図５】 図４のＣＳ検出部，ＳＯＦエラー検出部，お
よびサンプリング部の詳細を表す回路図である。

【図６】 従来および本実施例の通信装置における伝送
データの送信動作を説明する動作説明図である。

【図７】 Ｊ１８５０規格の伝送データの伝送線路上に
おけるフォーマットを表す説明図である。

【符号の説明】

４…通信装置 １６…送信制御部 ２
０…受信制御部 ２４…サンプリング部 ２６…伝送データ比較部
２８…ＣＳ検出部 ３０…ＳＯＦエラー検出部 ３２…伝送制御キ
ャラクタ検出部 ３６…受信メッセージ処理部 ３８…シフトレジ
スタ ４２…ビットタイミング生成回路 ５４…ＳＯＦ判定
信号発生回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルデータを１ビット毎にパルス幅
   変調した送信用のデータの先頭部分に、レベルの反転を
   有する所定パタンの開始データを付加した伝送データを
   伝送線路に送出する送信手段と、 上記伝送線路の信号レベルが、所定時間以上連続してど
   の通信装置も伝送データを流していないことを表す非ア
   クティブレベルにある時に、上記送信手段から伝送線路
   への伝送データの送出を許可する第１の送信許可手段
   と、 上記送信手段が伝送線路に伝送データを送出した際に、
   伝送線路上の伝送データと、開始データの所定パタンと
   を比較し、これらが一致していない時に、伝送線路は異
   常であると判定し、該判定結果を出力する伝送線路異常
   判定手段と、 を備えた通信装置であって、 上記伝送線路上の信号レベルが、所定時間以上連続して
   上記非アクティブレベルが反転したアクティブレベルに
   ある時に、上記送信手段から伝送線路への伝送データの
   送出を許可する第２の送信許可手段を設けたことを特徴
   とする通信装置。