JPH08307478A - シリアル通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定信号電圧レベルのシリアル通信装置以外
にも、信号電圧レベルが異なるシリアル通信装置との間
の通信を可能とする。 【構成】 エンジン制御装置１は、マイクロコンピュー
タからなる制御回路２を備え、プログラムによりエンジ
ン制御の処理を行うと共に、端子５ａ，５ｂに接続され
る診断装置３，４とシリアル通信を行う。診断装置３，
４は、それぞれ５Ｖ，１２Ｖの電圧レベルで異なる通信
プロトコルでシリアル信号をやり取りする。インターフ
ェイス回路７は電圧レベルを１２Ｖから５Ｖに変換して
端子５ｂと制御回路２を繋いでいる。また、制御回路２
のキャプチャ入力端子はインターフェイス回路７に接続
され、診断装置４の接続を検出する。これにより、いず
れの診断装置３，４が接続された場合でも、自動的にこ
れを検出して対応する通信プロトコルでシリアル通信を
実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の通信形式のシリ
アル通信機器が外部から接続されるとこれとの間でシリ
アル通信を行うようにしたシリアル通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両制御のエレクトロニクス化が
進み、各種機能がマイクロコンピュータを用いた電子機
器により制御されるようになってきている。これに伴
い、本来の目的である車両制御機能以外にも、マイクロ
コンピュータが持つ機能を利用した制御システムの自己
診断機能、他の制御装置，外部診断装置との通信機能な
どが開発され、利用されてきている。

【０００３】このような状況下においては、いくら高度
な機能を有するマイクロコンピュータといえどもハード
ウェアの制限は否めず、使用するマイクロコンピュータ
に備えられたシリアル通信ポートの数により、接続でき
る通信機器の数に制限を受けるという事態も生じてい
る。

【０００４】このような場合の解決策としては、例え
ば、特開平４−２０３３４３号公報に示されるようなシ
リアル信号切替方法がある。すなわち、このものは、シ
リアル通信を行う場合の信号に外部通信機器を切り替え
るためのコード信号を含めるようにしており、これによ
って複数の外部通信機器に対応してシリアル通信が行え
るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、例えば、接続する外部通信
機器のそれぞれが同一の通信プロトコルを有している必
要があると共に、信号形態も統一されている必要がある
ため、異なる仕様の通信プロトコルや信号形態を有する
外部通信機器を利用することができず、使用者が必ずそ
れに対応する外部通信機器を準備する必要があり、非常
に不便なものであった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、所定信号電圧レベルのシリアル通信装
置以外にも、信号電圧レベルが異なるシリアル通信装置
との間の通信を可能としたシリアル通信装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の通信形
式のシリアル通信機器が外部から接続されるとこれとの
間でシリアル通信を行うようにしたシリアル通信装置を
対象としており、前記シリアル通信機器と異なる形式の
シリアル通信を行うシリアル通信機器を接続可能な入力
部と、この入力部を介して入力されるシリアル通信信号
の入力レベルを所定レベルに変換する信号レベル変換手
段と、前記入力部を介してシリアル通信信号が入力され
たときにこれを検出する検出手段と、この検出手段から
検出信号が与えられると、対応する形式のシリアル通信
を行う通信制御手段とを設けて構成したところに特徴を
有する（請求項１）。

【０００８】また、前記通信制御手段を、シリアル通信
可能な一組の入出力ポートを備えたマイクロコンピュー
タから構成することができる（請求項２）。

【０００９】

【作用および発明の効果】請求項１記載のシリアル通信
装置によれば、外部に接続するシリアル通信機器が同じ
形式のシリアル通信を行うものであるときにはそのまま
シリアル通信を実行し、入力部にシリアル通信の形式が
異なるシリアル通信機器が接続された場合には、変換手
段によりそのシリアル通信信号の入力レベルが所定レベ
ルに変換された状態で通信制御手段に入力されるように
なり、通信制御手段は、検出手段からの検出信号に基づ
いてこれに対応した通信形式でシリアル通信を行うよう
になる。これにより、異なる形式のシリアル通信機器が
接続された場合でも確実にシリアル通信を行うことがで
きるようになる。

【００１０】請求項２記載のシリアル通信装置によれ
ば、外部から接続されるシリアル通信機器が同時に複数
個接続されることがないので、シリアル通信のための一
組の入出力ポートを備えたマイクロコンピュータにより
構成する場合でも簡単に実施できるようになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を自動車のエンジン制御装置に
適用した場合の一実施例について図面を参照しながら説
明する。このものは、例えば、自動車のエンジン制御装
置の制御状態を診断するために、テスタを接続してシリ
アル通信を行うことによりデータの授受を行うようにし
たものであり、この場合に、テスタはユーザーによって
異なる通信形式のものを使用する場合があるので、それ
らに対応してシリアル通信が可能となるように構成され
たものである。

【００１２】エンジン制御装置１は、マイクロコンピュ
ータ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどから構成される通信制御手段
としての制御回路２を備えるもので、この制御回路２に
は図示しないエンジンの駆動制御を行うためのプログラ
ムが内部に記憶され、各種センサなどからの入力データ
に基づいてエンジンの駆動制御を行うようになってい
る。そして、制御回路２は、シリアル通信用の入出力端
子ＲＸＤ，ＴＸＤを備えると共に、キャプチャ入力端子
ＩＣを備えた構成とされている。

【００１３】外部から接続される診断装置としては、例
えば、信号レベルが５Ｖに設定されたシリアル通信信号
（図５参照）を用いる診断装置３と、信号レベルが１２
Ｖに設定されたシリアル通信信号（図６（ａ）参照）を
用いる診断装置４とが想定されており、エンジン制御装
置１は、これら診断装置３，４が接続可能な端子５ａ，
５ｂを備えている。なお、エンジン制御装置１の制御回
路２は、内部において信号レベルが５Ｖに設定された信
号を用いるように構成されている。

【００１４】この場合、シリアル通信信号は、通常はマ
イクロコンピュータ内部でパラレルに処理される信号を
所定の変換操作を行うことにより通信用に生成するもの
で、例えば、図５，図６（ａ）に示すものでは、８ビッ
トのデータＤ０〜Ｄ７をスタートビットを先頭としてデ
ータＤ０〜Ｄ７を順次並べたシリアルな信号として生成
したものである。

【００１５】また、エンジン制御装置１には、端子５
ａ，５ｂとの間に介在されるインターフェイス回路６お
よび７が設けられている。すなわち、インターフェイス
回路６において、端子５ａは、バッファアンプ６ａ，６
ｂの直列回路を介してエンジン制御装置１の入力端子Ｒ
ＸＤに接続され、バッファアンプ６ｃ，６ｄの直列回路
を介して出力端子ＴＸＤに接続されている。また、イン
ターフェイス回路７において、端子５ｂは、バッファア
ンプ７ａ，７ｂの直列回路を介してエンジン制御装置１
の入力端子ＲＸＤに接続され、バッファアンプ７ｃ，７
ｄの直列回路を介して出力端子ＴＸＤに接続されてい
る。

【００１６】そして、インターフェイス回路６は、端子
５ａと入出力端子ＲＸＤ，ＴＸＤとの間の信号の授受を
５Ｖの電圧レベルで行うようになっており、インターフ
ェイス回路７は、端子５ｂから１２Ｖの信号が入力され
ると、図６（ｂ）に示すように、バッファアンプ７ａ，
７ｂを介して５Ｖの電圧レベルの信号に変換してエンジ
ン制御装置１の入力端子ＲＸＤに与え、出力端子ＴＸＤ
からの５Ｖの電圧レベルの信号をバッファアンプ７ｃ，
７ｄにより１２Ｖの電圧レベルの信号に変換して端子５
ｂに出力するようになっている。

【００１７】また、インターフェイス回路７のバッファ
アンプ７ａおよび７ｂの共通接続点は制御回路２のキャ
プチャ入力端子ＩＣに接続されている。制御回路２は、
キャプチャ入力端子ＩＣから信号が入力されると、後述
するように、プログラムにしたがって、端子５ｂに診断
装置４が接続されてシリアル通信を開始したことを検出
するようになっている。

【００１８】次に本実施例の作用について図２ないし図
６をも参照して説明する。図２ないし図４はシリアル通
信を行うためのプログラムのフローチャートを示すもの
である。エンジン制御装置１において、制御回路２は、
電源が投入されて制御プログラムをスタートすると、種
々の初期設定動作を行う（ステップＳ１）。この場合、
制御回路２は、エンジン制御のための初期設定動作に加
えて、シリアル通信機能開始の許可，キャプチャ入力に
よる割り込みの許可，フラグのクリアなどの初期設定動
作を行うようになっている。

【００１９】この後、シリアル通信の割り込みがなけれ
ば、制御回路２は、続くステップＳ２にて通常のエンジ
ン制御処理を実行するようになる。このとき、制御回路
２は、エンジン制御の起動を行うため、タイマをスター
トさせてそのタイマ時間が５秒を経過するまでの間はシ
リアル通信の割り込みを禁止した状態としている。

【００２０】そして、タイマ時間が５秒経過すると、制
御回路２は、ステップＳ３にて「ＹＥＳ」と判断してス
テップＳ４に移行し、シリアル通信関係のフラグを再ク
リアすると共に、キャプチャ入力による割り込みを受け
付けるようになり、以後は、ステップＳ２ないしＳ４を
繰り返し実行して、シリアル通信の割り込みを受け付け
ながらエンジン制御処理を行うようになる。

【００２１】さて、このような状態で、例えば端子５ｂ
に診断装置４が接続されてシリアル通信の割り込みが発
生した場合には、制御回路２は次のように動作する。す
なわち、まず、診断装置４が端子５ｂに接続されること
により、制御回路２にはキャプチャ入力端子ＩＣから検
出信号が入力されるようになる。

【００２２】すると、制御回路２は、図３に示すキャプ
チャ入力割り込みプログラムを実行するようになる。制
御回路２は、入力された検出信号が立ち下がるタイミン
グを検出して（ステップＴ１）、フラグＦの値を「１」
にセットすると共に（ステップＴ２）、他の割り込み処
理を禁止して（ステップＴ３）メインプログラムにリタ
ーンするようになる。

【００２３】そして、診断装置４が端子５ｂに接続され
てシリアル通信信号が入力される状態となっているの
で、制御回路２は、この後、シリアル信号入力端子ＲＸ
Ｄからシリアル通信信号が入力されると、これに応じ
て、図４に示すシリアル通信処理のプログラムを実行す
るようになる。この場合、制御回路２のシリアル信号入
力端子ＲＸＤに入力されるシリアル信号の電圧レベル
は、インターフェイス回路７を介して５Ｖに変換されて
いる（図６（ｂ）参照）が、通信プロトコルは診断装置
３のものとは異なる形式となっている。

【００２４】制御回路２は、まず、通信信号のエラーの
有無を確認する（ステップＰ１）。ここで、エラーが発
生している場合にはプログラムを終了してメインプログ
ラムにリターンし、再びシリアル通信の割り込みがかか
るまでエンジン制御処理を実行するようになる。そし
て、エラーが発生していない場合には、制御回路２は、
ステップＰ２に移行して受信か送信かの判定を行い、受
信であることを判定した場合には、ステップＰ３に進み
フラグＦの値が「１」であるか否かを判断するようにな
る。

【００２５】この場合、キャプチャ入力割り込みによ
り、前述の割り込みプログラムでフラグＦの値を「１」
に設定しているので、制御回路２は、ここで「ＹＥＳ」
と判断して診断装置４が接続されているとしてステップ
Ｐ４に移行するようになる。ステップＰ４では、制御回
路２は、あらかじめ制御装置４に対応して設定されてい
る通信プロトコルにしたがってシリアル通信信号を受け
付けるようになる。シリアル信号の受信が終了すると
（ステップＰ５）、制御回路２は、続いて送信を行うた
めに、ステップＰ６，Ｐ２を経てステップＰ７に移行す
るようになる。

【００２６】制御回路２は、同様にしてフラグＦが
「１」であることを判断して（ステップＰ７）、診断装
置４に対応してシリアル信号の送信のための処理を行い
（ステップＰ８）、送信が終了すると（ステップＰ
９）、動作中であったタイマをクリアして（ステップＰ
１０）メインプログラムにリターンするようになる。こ
れにより、制御回路２は、診断装置４から入力されたシ
リアル通信信号に対応してシリアル信号出力端子ＴＸＤ
から送信用のシリアル信号を出力して通信処理を終了す
ることになる。シリアル信号出力端子ＴＸＤから出力さ
れた５Ｖの電圧レベルのシリアル信号は、インターフェ
イス回路７を介して１２Ｖの電圧レベルに上昇されたシ
リアル信号として端子５ｂから診断装置４に送信される
ようになる。

【００２７】なお、上述の場合で、診断装置４に代え
て、診断装置３が接続された場合には、制御回路２は、
キャプチャ入力割り込みがないので、図３のキャプチャ
入力割り込みのプログラムを実行しない。したがって、
フラグＦの値は「０」のままとなっているので、制御回
路２は、シリアル信号が入力されるようになってシリア
ル通信処理のプログラムを実行したときに、ステップＰ
３で「ＮＯ」と判断してステップＰ１１に移行するよう
になる。そして、このステップＰ１１では、制御回路２
は、診断装置３に対応する通信プロトコルでシリアル信
号の受信処理を行い、また、送信になると、ステップＰ
７でも「ＮＯ」と判断してステップＰ１２に移行して診
断装置３に対応するシリアル信号の送信処理を行うよう
になる。

【００２８】さて、制御回路２は、メインプログラムに
戻ってステップＳ４を実行すると、フラグＦの値をクリ
ア（Ｆ←「０」）して再びシリアル通信の割り込みを許
可するようになる。これにより、診断装置３あるいは診
断装置４によるシリアル通信を受け付けるようになる。
この結果、いずれの診断装置３あるいは４が接続された
場合でもエンジン制御装置１はそれらの診断装置３，４
とシリアル通信を行うことができるようになる。

【００２９】このような本実施例によれば、通信プロト
コルおよびシリアル通信信号の電圧レベルが１２Ｖと異
なるレベルに設定されている診断装置４が接続可能とな
るように、インターフェイス回路７を設けて電圧レベル
を変換すると共に、キャプチャ入力割り込み処理を行う
ことによりこれを判断するようにしたので、異なる通信
プロトコルで且つシリアル通信信号の電圧レベルが１２
Ｖの診断装置３を用いても、自動的にこれを検出してシ
リアル通信を行うことができるので、自己診断データの
授受を行うための診断装置２，３のいずれでも使用する
ことができて、使い勝手が向上する。

【００３０】また、本実施例によれば、通信制御手段と
しての制御回路２を構成しているマイクロコンピュータ
には、シリアル信号の入出力端子として１組設けられた
ものを使用することができるので、上述した効果を得る
ための構成を新たな構成のものを用いることなく、簡単
且つ安価に実現することができる。

【００３１】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形また拡張できる。制御回路
２は、キャプチャ入力に代えて、エッジ検出レベル判定
を行う構成のものとしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成図

【図２】メインプログラムのフローチャート

【図３】キャプチャ入力割り込みプログラムのフローチ
ャート

【図４】シリアル通信処理プログラムのフローチャート

【図５】診断装置のシリアル信号のタイムチャート

【図６】異なる診断装置のシリアル信号のタイムチャー
トと電圧レベルを変換した後のタイムチャート

【符号の説明】

１はエンジン制御装置、２は制御回路（通信制御手
段）、３は診断装置（シリアル通信機器）、４は診断装
置（異なるシリアル通信機器）、５ｂは端子（入力
部）、６はインターフェイス回路、７はインターフェイ
ス回路（変換手段）である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の通信形式のシリアル通信機器が外
   部から接続されるとこれとの間でシリアル通信を行うよ
   うにしたシリアル通信装置において、 前記シリアル通信機器と異なる形式のシリアル通信を行
   うシリアル通信機器を接続可能な入力部と、 この入力部を介して入力されるシリアル通信信号の入力
   レベルを所定レベルに変換する信号レベル変換手段と、 前記入力部を介してシリアル通信信号が入力されたとき
   にこれを検出する検出手段と、 この検出手段から検出信号が与えられると、対応する形
   式のシリアル通信を行う通信制御手段とを具備したこと
   を特徴とするシリアル通信装置。
2. 【請求項２】 前記通信制御手段は、シリアル通信可能
   な一組の入出力ポートを備えたマイクロコンピュータか
   ら構成されていることを特徴とする請求項１記載のシリ
   アル通信装置。