JPH04501495A - 分散システムにおける直列的データバスを介してのデータ伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 分散システムにおける直列的データバスを介してのデータ伝送方法 技術水準 本発明は直列データバスを介して相互間で交信ないし情報のやりとりをする分散 信号処理機器を有するデータ処理装置においてデータ処理をする方法であって上 記信号処理機器間でメツセージが伝送されるようににした方法に関する。

直列的なデータバスを介して接続されている分散データ処理機器付データも理装 置（ＣＡＭ＝Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、時間ク リティカルな機能の場合諸問題が折々生起する、それというのは高いバス負荷の 際、伝送さるべきメツセージの遅延が惹起され得るからである。

同期伝送の行なわれる公知方法ではメツセージの伝送の際例えば“今機能Ｘを実 行せよ”の形式のメツセージ伝送の際上記の伝送遅延に基づき、制御精度の上で の著しい損失を伴う難点を生じ得る。

この理由から、優先権付与の手法採択の必要性に立到っている、即ち、時間クリ ティカルな機能実行の命令が、他の機能を実行の命令より高い、優先権をデーデ ータバス上で有する手法の必要性に立到っている。

但し、データバスを介して１つより多い時間クリティカルな機能が行なわれると 直ちに上述の優先（権）制御上衝突が起こり得る。更に当該データバスは次のよ うに構成されている、即ち、最も高い優先権を有するメツセージが、次の（最も 近い）順位のものとじで送信権を有し、然も、既に開始された、比較的に低い優 る。従って、その限りで、最高の優先権を有するメツセージの場合にも計算不能 の遅延を生じ得る。

更に、所謂マスタースレーブバスが公知である。このバスでは時間クリティカル な機能の実行のメツセージを与える信号処理装置はデータバス上での通信トラッ クを制御し、ここにおいて、時間クリティカルの関数（機能）の決定的瞬時にて 当該データバスが占有されていないように当該通信トラヒックの制御をするので ある。この場合も同じデータバスを介して複数の時間クリティカルな機能が制御 されると直ちに衝突の生起のおそれがある。更に、当該装置構成は次のようにな されていなければならない、即ちすべての時間クリティカルなメツセージが、バ ストラヒック（通信）をも制御する信号処理装置から到来するように装置構成さ れていなければならない、従って上記信号処理装置は付加的にバス制御の複雑な （面倒な）役割の負荷を受ける。

発明の利点 これに対して本発明のこのクレームにて特定された構成要件により奏される利点 とするところはメツセージないし少な（とも１つのメツセージ成分（部分）の伝 達の時点が任意に選定され得ることにある。即ち当該伝達は有利に、命令実行を トリガする事象の生起前に終了されてさえいればよい。従って、非同期のデータ 伝送モードがなされるのである。命令受信する信号処理装置においては事象によ り制御される制御アルゴリズムが経過し、この制御アルゴリズムにおいては事象 の生起の際命令実行が開始（イニシエイト）される。

当該事象は所属の命令の実行のための条件を成す、上記事象は任意の諸量との自 由に規定、確定可能な関係を有し得る（数学的に等式又は不等式として規定定立 し得るすべての事項、関係性：例えば“７０”　に等しい角度”、′１２０℃よ り大の温度“、又は“５パール（ｄｉｒ）に等しくない圧力”等々）。

例えばデータバスを介して任意の時点で（非同期的に）メツセージ（これは識別 子、命令、事象から成る）が伝送される場合、当該命令は条件規定的事象の生起 の際のみ実行される。このために、上記識別子には１つの特別な制御アルゴリズ ムが対応づけられており、この制御アルゴリズムのスタートは相応の信号処理装 置において到来するメツセージによりトリガされる。

上記制御アルゴリズムによってはそこで、（そのときから）上記事象が到来した か否かが常時チェックされる、そのように上記事象が到来すると直ちに、所属の 命令が実行される。

従って本発明の方法プロセス番よ次の特徴的機能を宵する。

ｌ）非同期メツセージ ２）メツセージファーマット：命令及び事象３）機能を実行するデータ処理装置 における事象の生起制御 本発明の方法では上述の非同期性に基づき、データバス上での計算不能の遅延が あっても命令実行の精度に影響を受けないという利点が得られる。当該データは 本発明の実施例によればワーストケース（最悪の場合）遅延の仮定のもとでなお 事象生起の前に到来するように送出さるべきものである。要するに、各コンポー ネント、すなわち識別子、命令、命令実行のための条件限定的事象から成るメツ セージの伝送が、当該事象の生起前に終了される。データ伝送の際の場合により 起る遅延は実行の精度に影響を及ぼさない、上記事象が生起すると制御アルゴリ ズムを介して命令の実行がなされ、その際、事象の生起（についての情報）が直 列的データバスを介して伝送されず、従ってバス過負荷による時間遅延も生じ得 ないことを基礎とし得る殊に、機能を実行する制御装置が事象および／又は命令 レジスタを有し、このレジスタ中に上記事象ないし命令が記憶されるように構成 される。それ故メツセージのコンポーネントが所属のレジスタ中にファイルされ る。制御アルゴリズムは到来メツセージによりスタートされ、その結果上記制御 アルゴリズムによってはそのときからそれの充足状態に就いて、事象レジスタ中 に入れられている事象がチェックされる。

本発明の実施例によれば上記識別子は命令の一部又は全体を含む。それ故に、上 記命令部分又は命令全体が内包的に（インブリジットに）識別子中に含まれる。

その結果メツセージ伝送のため、さらには識別子及び事象並びに場合により命令 の欠除部分のみをパスを介して伝送しさえすればよいようになる。制御アルゴリ ズムによっては識別子中に内包的に（インブリジットに）含まれている命令部分 又は命令が固定的にプログラミングされている。−前述のように一制御アルゴリ ズムが命令部分又は命令全体を（固定的に）プログラミングされたデータを有す る限り、簡単化が下記の点で行なわれる、即ち命令レジスタが伝送された命令部 分を記憶しさえすればよいか、又は命令レジスタを省き得る（識別子に命令全体 が固定的に対応づけられている場合に限って）という点で簡単化がなされる。

更に本発明の実施例によれば制御アルゴリズムが、当該事象を固定的にプログラ ミングされたデータとして含むことが可能である。要するに当該命令が実行さる べき事象は常に同じものとなり得る。

この場合において伝送対象は識別子及び命令に制限して、事象レジスタを省き得 る。その際上記制御アルゴリズムでは当該事象を固定的にプログラミングしであ る。

更に、命令及び／又は事象は次のように内包的に（インブリジットに）伝送され 得る、即ち、命令を実行する制御装置によって当該メツセージが、識別子と結び 付いたアルゴリズムに従って１つ又は複数の所属の命令／事象対に変換されるよ うにして伝送され得る。

従って、命令及び事象は内包的に（インブリジット）伝送され得、即ち、メツセ ージは受信する信号処理装置により処理され、内部的に、他の命令／事象対に換 算される。その場合、上記命令／事象対は既述の方法により制御され、即ち、制 御アルゴリズムによりチェックを受ける事象の生起があると所属命令の実行がな される。

更に、本発明の実施例によれば制御アルゴリズムは絶えず次のように繰返される 、即ち繰返される事象生起の度ごとに所属の命令が実行される（このことは新た な命令／事象対の生じるまでなされる）ように繰返される。それにより、データ バスを介して伝送される、機能制御する命令／事象対が遅れても（すなわち事象 生起の後はじめて）又は全く到来しない場合でも、命令を受信する信号処理装置 は機種の、殊に同期的機能を実行し得る。各々の事象レジスタに１つの命令／事 象レジスタ、が設けられている前述の手法では自己充足的に実行さるべき各命令 には１つの別個の事象レジスタが所属する。１つの命令／所属の事象が到来する と、当該事象は、これに所属する事象レジスタ中に登録される。各レジスタには １つの固有アルゴリズムすなわち連続的に経過し当該事象生起の際命令実行を行 なわせる１つの固有のアルゴリズムが属する。事象が繰返されると、命令はあら ためて実行され、その際新たなメツセージの到来は必要がない。このことの利点 とするところはデータ伝送上の障害があっても機能停止を来たさないことである 。更に非同期伝送におけるワーストケース（前述の場合）における時間余裕が一 層細かく計算され得る、それというのもメツセージが信号処理装置において事象 の生起後はじめて到来する場合には、そのようなことはさして重要な影響を及ぼ さない、それというのはもとのパラメータによる機能が維持されるからである。

パラメータ更新（命令−及び事象内容の変更）が必要でない限り、命令伝送を全 く省（ことができる。これによりデータバス及び命令を発生する信号処理装置は 負荷軽減除去され得る。

図示の実施例 本発明を図を用いて詳述する。

第１図は、本発明の詳細な説明するフロートチャート、 第２図は本発明の別の実施例のフローチャートであ実施例の説明 カーエレクトロニクスの最新コンセントによれば、分散配置された制御システム において個々のコンポーネントがデータバスを介して（ＣＡＭ）　、相互に接続 されている０点火角の計算、及び点火段の制御は例えば直列データバスにより相 互に接続された２つの異なる制御装置により行なわれる。送信する制御装置はデ ータバスを介してメツセージＢ、すなわちコンポーネントに：識別子Ｉ、命令Ｘ 、事象Ｙがら成るメツセージＢを伝達する。上記事象Ｙは命令Ｘの実行のための 条件を成し、その際事象Ｙが生起すると命令の実行が行なわれる。

従ってメツセージは下記の形態を有する：“所定の事象（Ｙ）が起きたら、動作 （命令Ｘ）を実行せよ” データバスを介しては、メツセージＢが任意の時点で（非同期的に）伝送され得 る。相応の制御装置のモジュールにとって関連性のある各識別子Ｉには１つの事 象レジスタ及び１つの命令レジスタが対応づけられている。その際そのレジスタ 中には、事象Ｙと命令Ｘが登録される。

更に、各識別子Ｉには１つの特別の制御アルゴリズムＡが属しており、その際そ れのアルゴリズムのスタートは到来メツセージＢによってトリガされる。制御ア ルゴリズムＡによってはトリガの後絶えず、相応の事象レジスタ内に入れられて いる事象Ｙ（の要件）が充足されているか否かをチェックする。そのように要件 が充足されると直ちに、相応の命令レジスタ内に入っている命令Ｘが実行される 。

例： 命令Ｘは下記の通りである二 “シリンダ３図の噴射弁を開放せよ”条件規定的事象Ｙは下記の通りである： “クランク軸角度は７０°に等しい” この種メツセージＢは到来の際記憶される、換言すれば、命令Ｘが命令レジスタ 中に書込まれ、事象Ｙは所属の命令レジスタ中に書込まれる。更に、既述のよう に、相応の識別子Ｉに所属する制御アルゴリズムＡがスタートされる。この制御 アルゴリズムはそこで常時クランクシャフト角度を制御する。このクランクシャ フト角度が位置７０°に到達すると直ちに、命令レジスタ内に入っている命令Ｘ （“シリンダ３用の噴射弁を開放せよ”）が実行される。前述のシーケンスはＩ Ｊ１図に示されている。

更に、命令部の固定的実現ないし実現を行なうことが可能である。つまり、命令 Ｘの一部が内包的に（インブリジットに）識別子中に含まれていることが可能で ある。その限りにおいて、データバスを介してはたんに識別チェ、事象Ｙ、命令 Ｘの欠除部分が伝送される。命令レジスタ中には、たんに命令Ｘの伝送された部 分が記憶される。制御アルゴリズムＡでは命令Ｘの、識別子Ｉ中に内包的（イン ブリジット）に含まれている部分が固定的にプログラミングされている。

例： １つの識別子Ｉには固定的に命令Ｘの部分“噴射弁を開放せよ”が対応づけられ ている。伝送さるべき命令Ｘは下記のように短縮される。

命令：　“シリンダ３”所属の事象は次のようになる：“クランク軸角度は７０ ”　に等しい”このとから明らかなように、制御アルゴリズムＡでは命令Ｘの部 分“噴射弁を開放せよ“を固定的にプログラミングしである。上記命令部分は命 令レジスタ内に入っている部分“シリンダ３”により補充される。

別の変形例によれば命令Ｘ全体が固定的に実現ないし実施されていてもよい、こ の場合この所定の識別チェ１；は固定的に命令Ｘ全体が対応づけられている。そ れにより、命令レジスタを省き得る。

従ってメツセージＢはたんに識別チェと事象Ｙとから成り、その結果上記コンポ ーネントにのみがデータバスを介して伝送される。上記識別子Ｉに対応づけられ た制御アルゴリズムＡ中に命令Ｘが固定的にプログラミングされている。

例： 識別子Ｉの意味は次の通りである： “シリンダ３の噴射弁を開放せよ”その際識別子Ｉのほかにはさらに事象Ｙが伝 達される。この事象の内容は次の通りである：　“クランク軸角度は７０”　に 等しい” 従って、識別子Ｉに対応づけられた制御アルゴリズムＡは事象Ｙの生起の際にシ リンダ３に対する噴射弁を開放するという固定プログラムを有する。

本発明の別の変形は事象Ｙの固定的実現ないし実施化によって特徴づけられてい る。

従ってこの変形では当該命令Ｘが実行さるべき事象Ｙは常に同じである。この場 合、伝送されるのは識別チェと命令Ｘに制限され得、それにより、事象レジスタ が省かれ得る。その際制御アルゴリズムＡでは事象Ｙが固定的にプログラミング されている。

例： 単数又は複数の命令が、常にクランク軸角度１００°で実行さるべきである。そ の場合識別子Ｉのほかに例えば命令：“シリンダ３に対する噴射弁を開放せよ” が伝送される。

制御アルゴリズムＡによっては上記クランク軸角度が値１００°に達し、事象生 起の際にシリンダ３に対する噴射弁が開かれるか否かについてチェックされる本 発明の別の実施例によれば命令Ｘ及び事象Ｙの内包的（インブリジット）な伝送 が可能である。この内包的伝送の場合はメツセージは制御装置の受信装置ｎによ り、識別チェと結び付けられた値で設けられたアルゴリズムに従って加工処理さ れ、内部的に別の命令／事象対に換算される。

例： 伝送メツセージＢ＆よ次のようになる：″１０ｍｓ噴射し、それにより噴射の終 りがクランク軸角度２ｏ。

０のところに位置するようにせよ” クランク軸の角度が例えば１０°　（ｍｓ当り）である場合は上記モジュールは 上記メツセージＢを２つの非同期の命令／事象対に換算し得る。上記対は次のよ うなものである。

命令ｘ１：“噴射弁を開始し、タイマーをスタートせよ” 事象Ｙｌ：　“クランク軸角度は１００”　に等しい”命令ｘ２：“噴射弁を閉 じよ” 事象Ｙ２：“タイマーは１０ｍｓである”命令を実行する制御装置は前述の実施 例によれば命令実行のために常に、そのつど生じているクランク軸角度について の情報を必要とする。クランク軸角度のデータは前述の直列のデータバスとは別 のデータ伝送区間を介して得られるか、又は命令を実行する制御装置自体により 制御される。

本発明の別の実施例によれば命令を受信する制御装置の自立、自己充足的機能が 可能である。つまり、命令を受信するモジュールが機種の（擬似）周期的機能を 次のような場合にも実行する、即ち、データバスを介して伝送さるべき機能制御 用の命令／事象対が遅れたり（すなわち事象Ｙの生起後はじめて）又は全く到着 しない際にも実行するのである。この場合、夫々の自己充足的に実行さるべき命 令ｘ１・・・・・・・・・Ｘｎには１つの別個の事象レジスタＥ１・・・・・・ ・・・Ｅｎが属する。そこで、１つの命令Ｘｉ及び所属の事象Ｙｉがデータバス を介して到来すると、上記事象Ｙｉは命令Ｘｉに属する事象レジスタＥｉ中に登 録される。各事象レジスタＥｉに番よ１つの固有の制御アルゴリズム、即ち、絶 えず（連続的に）経過進行し事象Ｙｉの生起の際、命令Ｘｉの実行を行なわせる １つの固有の制御アルゴリズムが属する。事象Ｙｉが繰返されると、命令Ｘｉが あらためて実行される（そのために新たなメツセージの到来を要することなく） 。

例： 点火角は命令を発生する中央制御装置において計算される。これに対して６つの シリンダの点火はその場にて組付けられた他の制御装置によりトリガされるその 際中央制御装置から送られたメツセージＢは識別子Ｉのほかに６つの命令／事象 対から成る。

命令ｘ１：″シリンダ１を点火せよ” 事象Ｙ１：　“シリンダ１の上死点ＯＴ（上方死点）より１０１前の際” 命令ｘ２：　“シリンダ２を点火せよ”事象Ｙ２：′シリンダ２の上死点ＯＴよ り１８°前の際“ 事象レジスタＥ１中には“シリンダ１の上死点より１０°前の際事象レジスタＥ ２中にはシリンダ２の上死点ＯＴより１８°前の際”等々６つの制御アルゴリズ ムは連続的に経過する。クランク軸角度がシリンダｌの上死点ＯＴより１０°に 等しい角度前にあるとき常に、シリンダ１が点火される。クランク軸角度がシリ ンダ２の上死点ＯＴより１８°前にあるとき常にシリンダ２が点火される、等々 。当該装置構成は次のようになされている、即ち、制御装置のモジュールが現場 で（その場で）そのつと最後のパラメータを用意し、当該の機能がちとのパラメ ータで実行される（相応の命令／事象対が新たなパラメータで受信されるまで） ようになっている。

上記のことが有する利点とするところは、データ伝送の障害によって機能を障害 が生せしめられないことである。更に、ワーストケース（最悪の場合）の時間供 給は著しく細かく計算され得る、それというのはメツセージが事象の生起の数は じめて到来するとき、もとのパラメータによる機能が雑持されるからである。

パラメータ更新が必要でない場合、命令伝送を省き得る。それによりデータバス 及び命送を発生する制御装置の負荷が低減される。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．直列データパスを介して相互間で交信ないし情報のやりとりをする分散信号 処理機器例えば点火は装置機器、噴射装置機器および／又は変速機制御機器等の ような自動車用制御機器を有するデータ処理装置においてデータ処理をする方法 であって上記信号処理機器間でメッセージが伝送されるようににした方法におい て、各メッセージ（Ｂ）は当該成分ないしコンポーネント（Ｋ）； 識別子（Ｋ）、命令（Ｘ）、命令（Ｘ）の実行のための条件規定的事象から成り 、上記コンポーネント（Ｋ）のうちの少なくとも１つが、任意の時点にて、例え ば上記事象（Ｙ）の生起前にデータパスを介して、命令を実行する信号処理装置 へ伝送され、その際上記識別子（Ｉ）には当該事象（Ｙ）の生起をチェックする １つの制御アルゴリズム（Ａ）が対応づけられており、該制御アルゴリズムによ って当該事象生起の際命令実行がトリガされるようにしたことを特徴とする分数 システムにおける直列的データバスを介してのデータ伝送方法。
2. ２．上記の機能を実行する信号処理装置は事象−および／又は命令レジスタを有 し該レジスタ中に、当該事象（Ｙ）ないし命令（Ｘ）が記憶されるようにした請 求項１記載の方法。
3. ３．上記制御アルゴリズム（Ａ）は到来するメッセージ（Ｂ）によりトリガされ るようにした請求項１又２記載の方法。
4. ４．上記識別子（Ｉ）は命令の一部又は命令全体（Ｘ）を含むようにした請求項 １から３までのいずれか１項記載の方法。
5. ５．上記制御アルゴリズム（Ａ）は命令（Ｘ）の一部又は命令全体（Ｘ）を例え ば固定的にプログラミングされたデータとして有する請求項１から４までのいず れか１項記載の方法。
6. ６．上記制碑プログラム（Ａ）は上記事象（Ｙ）を例えば固定的にプログラミン グされたデータとして有するようにした請求項１から５までのいずれか１項記載 の方法。
7. ７．上記命令（Ｘ）および／又は事象（Ｙ）は内包的に（インプリシットに）伝 送され、ここにおいて、機能を実行する信号処理装置によりメッセージ（Ｂ）が 、上記識別子（ＩＩ）と結び付いたアルゴリズムに従って、１つ又は複数の所属 の命令／事象対に換算されるようにした請求項１から６までのいずれか１項記載 の方法。
8. ８．上記制御アルゴリズム（Ａ）は常時繰返されるようにし、ここにおいて事象 （Ｙ）の繰返される生起の度ごとに所属の命令（Ｘ）が実行されるようにし、こ のことは新たな命令／事象対が生じるまで行なわれるようにした請求項１から７ までのいずれか１項記載の方法。