JPH0478635A - 車載機器制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、複数のノード（ｎｏｄｅ）間て一対の信号
線からなる共通伝送路を介して時分割多重通信によりデ
ータの送受を行なう多重伝送システムを備えたような車
載機器制御装置に関する。

（従来技術） 従来、自動車の電子制御化に伴う信号線数の肥大化を防
止する目的で、共通の多重伝送路を用いて車両各部に配
設されたノード間で信号の送受を行なうように構成した
車両用多重伝送装置（特開平１−３６５４１号公報参照
）が既に発明されている。

上述の多重伝送システムを利用して例えば車載機器の制
御ユニットとしてのニアコンディショナ（以下単にエア
コンと略記する）ユニットを操作する場合には、一対の
信号線からなる共通伝送路にエアコンユニットとエアコ
ンスイッチとをそれそれ独立して接続すると、合計２本
の信号線のみて冷暖房の各種操作を行なうことかできる
。

しかし、上述のエアコンスイッチか故障した場合にはエ
アコンユニットに対する信号の送信か困難となるので、
また乗員に対する快適性維持か困難となる問題点かあっ
た。

このような問題点はノードとして他の車載機器の制御ユ
ニット吉操作スイッチとを有する車両用多重伝送システ
ムにおいても同様である。

（発明の目的） この発明は、車載機器操作用のスイッチか故障しても、
外部信号により上述の車載機器を作動させることができ
る車載機器制御装置の提供を目的とする。

（発明の構成） この発明は、複数のノード間で一対の信号線からなる共
通伝送路を介して時分割多重通信によりデータの送受を
行なう多重伝送装置を備えた車載機器制御装置であって
、車載機器の制御ユニットと、上記車載機器を操作する
スイッチと、自動車電話とを備え、ノ〜１・とじての上
記制御ユニツ［・、スイッチ、自動車電話を上記多重伝
送装置にそれぞれ独立して接続し、上記自動車電話を介
して得られる外部からの車載機器作動信号を、上記多重
伝送装置の伝送路に送出する信号送出手段を設け、上記
スイッチの故障時に、上記外部からの車載機器作動信号
により信号送出手段を介して上記車載機器の制御ユニッ
トを作動すべく構成した車載機器制御装置であることを
特徴とする。

（発明の効果） この発明によれば、上述の車載機器を操作するスイッチ
が故障した時には、自動車電話を介して得られる外部か
らの車載機器作動信号を上述の信号送出手段および共通
伝送路を介して車載機器の制御ユニットに送信して、該
ユニットを作動させることができる。

このため、例えば車載機器の制御ユニットとしてエアコ
ンユニットを用いた場合には、デフロスト可能によるフ
ロントガラスのくもり止めが可能となり、また乗員に対
する快適性の確保を図ることかてきる。

また、上述の車載機器の制御ユニットとして池のユニッ
トを用いた場合にも、当該ユニットに応じた諸種の効果
がある。

（実施例） この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は多重伝送システムを用いた車載機器制御装置を示
し、この多重伝送システムにはバス形態の分散型自動車
用ＬＡＮであり、各ノードに送信すべきメツセージがあ
る時のみ伝送路の使用権を割付けるコンテンション方式
等の非同期時分割多重を採用しており、アクセス制御方
式（多重方式）としてはＣ８ＭＡ／ＣＤ方式を採用して
いる。

第１図において、１は２本の信号線２，３からなる平衡
型バス伝送路であり、信号線２．３はそれぞれバイアス
抵抗回路Ｒ１とＲ２、およびＲ３とＲ４によって所定電
圧レヘルにバイアスされる。

上述の平衡型バス伝送路１にはライン４，５、バスイン
ターフェース６を介して故障診断装置として動作するノ
ード７を接続し、またライン８９、バスインターフェー
ス１０を介してエアコンスイッチとして動作するノード
１１−を接続し、さらにライン１２，１３、バスインタ
ーフェース１４を介してテレフォンアダプタとして動作
するノｔ”　１５を接続し、さらにまたライン１６，１
．７、バスインターフェース１８を介してエアコンユニ
ットとして動作するノードＪ９を接続している。

ここで、上述の各ノード７．１１，１５．１９はそれぞ
れのバスインターフェース６．１０１４．１８を介して
伝送路１に対して伝送信号のアクセスを行なうように構
成され、各ノード７．１１．１５．１９にはそれぞれノ
ードアドレスＮα７、Ｎα１１、Ｎα１５、Ｎα１９が
割り振られている。

上述のノード７はシステム全体の故障診断機能を備えて
おり、他のノード１１．．１５．１９と異なり信号振幅
検出回路２０を有し、故障診断装置として動作するよう
になっている。

また、上述のエアコンスイッチ（ノード１１）はステア
リングパッド上にレイアウトされる。

第２図はバスインターフェース６の構成を示シ、送信部
は、伝送路１の信号線２，３を用いて伝送信号を送出す
る差動トライバ２１て構成され、この差動ドライバ２１
は伝送する信号の極性が信号線２と３とで反転されるよ
うにして送信を行なっている。

すなわち、差動ドライバ２１は、一方の信号線２に対し
ては、バイアス抵抗回路Ｒ１とＲ２て定められる一定バ
イアス電圧しヘルを基準にして正極性のＰＷＭデジタル
信号を送信し、他方の信号線３に対してはバイアス抵抗
回路Ｒ３とＲ４て定められる一定バイアス電圧しヘルを
基準にして上述のＰＷＭデジタル信号を反転させた負極
性の信号を送信する。

受信部は伝送路１からの受信信号の直流バイアス分をカ
ットするＡＣ結合回路２２と、ＡＣ結合回路２２の出力
を増幅する差動増幅器２３と、所定のしきい値電圧を発
生するしきい値電圧発生回路２４と、差動増幅器２３の
出力信号をしきい値電圧発生回路２４のしきい値電圧ｖ
ｔｈと比較して出力信号を通信用ＩＣ２５に出力するコ
ンパレタ２６とを備えている。

このコシパレータ２６は、差動増幅器２３て伝送路１か
ら受信される受信信号の信号振幅か、後述するように故
障等により小さくなった場合にもその信号振幅か所定値
ｖ＋ｈ以」二であれはこれを一定の電圧レヘルのディジ
タル信号に再０変換し直してＣＰＵ２７側に送り、それ
によりＣＰＵ２７か誤りなく受信信号を読み込めるよう
にするものである。

第３図はバスインターフェース６の受（Ｎ　部のより詳
細な電気回路構成を示し、この実施例はコ〕デンサＣ３
、Ｃ４によるＡＣ結合回路２２を用いた平衡型伝送シス
テムのバスインターフェース回路であり、異常時に信号
線２．３のうち一方のバス信号が来ない場合でも、他方
のバス信号のみてデータ受信できるように構成している
。

第３図において、抵抗Ｒ１−１及びコンデンサＣ５と抵
抗Ｒ１，２及びコンデンサＣ６とはそれぞれバス信号の
高周波成分をカットするフィルタを構成する。

ダイオードＤ８はバス信号パルスのデユーティ比による
直流成分の変動を防止すると共に、その順方向電圧ＶＤ
Ｆて受信回路の差動受信感度を設定する。

ダイエオードＤ９はバス信号の正サージ及び負サージを
吸収してコンパレータ２６の入力端子を保護する。

抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及び抵抗Ｒ１８は
コンパレータ２６の差動受信感度の設定及びヒステリシ
スの設定を行なう。

トランジスタＴＲのベース電圧とエミッタ電圧とは常に
略ベース・エミッタ間電圧ＶＢＥたけシフトしており、
またエミッタホロワ回路に接続されているので、トラン
ジスタＴＲのベース側の入力インピーダンスは高く、信
号伝達速度も充分に高速である。

そのため、トランジスタＴＲが平衡型バス伝送路１の一
方の伝送線たけに挿入されても受信信号の時間的平衡度
もバスインターフェース受信回路のインピータンスのバ
ランスも失われることはない。

トランジスタＴＲのエミッタホロワ回路は、コンパレー
タ２６の反転入力端子（−）か負側に振れることを阻止
する働きを兼ねる。

これは、トランジスタＴＲをバスインターフニス受信回
路に挿入することにより、ベースにトランジスタＴＲの
コレクタ開放時のベース・エミッタ間電圧Ｖ　ＢＥＯ以
下の負電圧か入力されても、トランジスタＴＲはオフ状
態になり、コンパレータ２６の反転入力端子（−）かア
ース以下の電圧になるのを防止するためである。

ダイオードＤＩＯはトランジスタＴＲのベースから入る
正のサージ電圧がコレクタへ抜けて電源に乗るのを阻止
する。

第４図は、信号振幅検出回路２０の構成を示し、信号線
２，３のバイアス電圧レベルを所定の基準レベルヘシフ
トさせるレベルシフト回路２８と２９、各レベルシフト
回路２８と２９の出力信号のピーク値を保持するピーク
ホールド回路３０と３１、ピークホールド回路３０と３
１との出力信号をそれぞれＡ　／’　Ｄ変換してＣＰＵ
２７に送るＡ７Ｄコンバータ３２、信号線３側の受信信
号の極性を反転するためのインバータ３３を備え、各信
号線２．３上の伝送信号の振幅ピーク値か検出されてデ
ジタル値にＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ２７に入力されるよ
うに構成している。

第５図は多重伝送システムのネットワーク上を送受され
る伝送フレームＦのフォーマット構成ヲ模式図的に示し
、この伝送フレームＦはＳＤ（スタート・デリミツタ）
コート、ＩＤ（識別）コード、自局アドレス、データ１
〜データＮ、エラーチエツクコード、ＡＣＫフィールド
を含むフレーム構成となっている。

ここで、ＳＤコードは伝送フレームＦの開始を示す特定
の符号である。

また、ＩＤコードは機能上付けたアドレス（ファンクシ
ョンアドレス）を指定するもので、第１図の実施例にお
いて、故障診断装置としてのノード７でのファンクショ
ンアドレスは例えば次表のように設定される。

［表コ この表から例えばファンクションアドレス４はノード］
１とノード１９とに送るものであり、ファンクションア
ドレス５はノード１−１とノード１５とノード１９とに
送るものであるということか分かる。

各ノード１１，１５．１９は送信用として上記表の故障
診断装置（ノード７）の例のようにファンクションアド
レスと物理アドレスとの対応テーブルを備え、何れの物
理ノードに対して送信するかを認識する。

また、同様に受信ファンクションテーブルを有し、何れ
のファンクションアドレスのフレームを受信すべきかを
認識する。

また、自局のアドレスには、このフレームＦを送信する
ノードのアドレスが書込まれ、このフレムを受取ったノ
ードは、何れのノードから送られてきたのもかを知るこ
とができる。

さらに、データ長には、この後に続くデータの数が書込
まれ、この場合、Ｎ個のデータがあるとすれば、データ
長としてＮか送られる。このフレムＦを受取ったノード
ては、データをデータ長の内容たけ読取る。

そしてデータにひき続く送信内容かエラーチエツクコー
ド（誤り検出信号）で、これを認識することにより、フ
レームの終わりであることを知ることができる。

データの伝送を確実にすることを目的として、受信ノー
ドでは、チエツクコードにより受信したフレームの内容
にエラーかないかをチエツクし、エラーがなければ受信
確認フレーム（ＡＣＫフレム）として自局アドレスを伝
送路１に送出する。

さらに、へＣＫフィールド（受信確認信号）では、ＡＣ
Ｋ信号返送領域（タイムスロット）が割当てられており
、正常受信の確認を行なう。

すなわち、ＡＣＫフィールドはネットワークに接続され
る全てのノード７．１１，１５，１９゜、。

受信応答信号返送領域であり、この領域は第５図に示す
ように複数のタイムスロット（各々１ヒツト）に分割さ
れて、各タイムスロットがネットワクの各ノード７．１
１，１５．１９・・・にそれぞれ割当てられている。各
ノード７、　１．１．、　　ｉ　５゜１９・・は伝送フ
レームを正常に受信すると、当該伝送フレーム中のＡＣ
Ｋフィールドの自局に割当てられたタイムスロットの位
置で１ビツトの肯定応答ＡＣＫを伝送路１を介して伝送
フレームの送信元ノードに返送する。

第６図にその具体例を示すと、ノードＮ１がらノードＮ
ｉｌとノードＮ１９を宛先としてフレムＦを送信し、そ
のフレームＦを受信したノードＮｉｌとノードＮ１９は
それぞれのノードに対応する領域でＡＣＫ信号を送出し
ている。

上述のように、第１図てはノード１１．１５１９のノー
ドアドレスはそれぞれＮα、１１、Ｎα１５、Ｎα、１
９に、また故障診断装置（ノード７）のノードアドレス
はＮα、７にそれぞれ設定されている。診断機能をスタ
ートさせると、故障診断装置（ノード７）は第７図（ｂ
）に示すようなフレム（Ｆｌ）を送信する。

すなわち、ＩＤコートが「５」であるから、ネットワー
クに接続されている全ノードに対してデータＤを送るも
のである。

このデータＤを受信したノードは即座にＡＣＫフレーム
を返送するように予め決められているので、ノード１１
．１５．１９はそれぞれ第７図（ｃ）、（ｅ）、（ｄ）
に示されるようなＡＣＫフレームＦ２．Ｆ４．Ｆ３を返
送する。

この際の、伝送路アクセス方式はＣ８ＭＡ７ＣＤ方式に
よるものであり、各ノード］、］、、１９１５か返信す
る順番は特に定められない。また、返信ＡＣＫフレーム
Ｆ２．Ｆ３．Ｆ４中のデータＥの内容も特に定めらでい
ない。

故障診断装置（ノード７）は各ノード１１，１５．１９
か返信するＡＣＫフレームＦ２．Ｆ４Ｆ３の信号振幅を
信号振幅検出回路２０によって検出し、この信号振幅値
に基づき送信元ノードの送信機能の異常発生を検知し、
異常か検知された場合には異常ＡＣＫフレームの自局ア
ドレスに基づき、何れのノードか故障しているかを判断
する。

すなわち、第８図には信号線２上での信号波形を、また
、第９図には信号線３上での信号波形をそれぞれ示し、
各図において、（ａ）は正常時、（ｂ）及び（Ｃ）は送
信元ノードのバスインターフェースか故障した時の信号
波形である。

故障時の信号振幅値と正常時の信号振幅値の関係はそれ
ぞれ次のようになる。

Ｖｌ＞Ｖ２＞Ｖ３、Ｖ４＞Ｖ５＞Ｖに のように各信号線２，３上での信号振幅は正常時と異常
時とで異なるので、この信号振幅を所定のしきい値で判
定することにより、送信元ノードの信号機能の障害発生
を直ちに検知することができる。

また、信号線２，３に断線、アースへの地絡故障、電源
への短絡故障か生じた場合には、その故障した信号線を
介しての信号送受は行なえなくなるので、そのような故
障でも直ちに検知する。

このようにして、例えば、自局アドレスＮα１１のフレ
ームの信号か小さかったとすれば、エアコンスイッチと
してのノード１１のバスインターフェース］０に異常が
あると診断する。

ところで、上述のテレフォンアダプタとしてのノード１
５には特殊音声命令解析器３４を介してカーテレフォン
３５を接続し、このカーテレフォン３５は無線電話回線
３６を介してディーラ側のテレフォン３７に接続すると
共に、このディーラ側のテレフォン３７には車載機器作
動外部信号としてのエアコン作動疑似命令信号を発信す
る信号発生器３８を接続し、エアコンスイッチ（ノード
１１）の故障を上述の故障診断装置（ノード７）か自動
検知した時、カーテレフォン３５を自動的に送受信状態
として、ディーラ側の信号発生器３８から同側のテレフ
ォン３７および無線電話回線３６を介してカーテレフォ
ン３５にエアコン作動疑似命令信号か受信されるように
構成している。

ここで、上述のカーテレフォン３５は移動局としての自
動車側の発振周波数を、例えば、９１５〜９２５　Ｍ　
Ｈｚとし、基地局としての周波数を、例えば、８６０〜
８７０　Ｍ　Ｈｚとする所謂８００ＭＨｚ帯の自動車電
話システムである。

また、上述の特殊音声命令解析器３４はカーテレフォン
３５で受信した特殊音声信号を解析し、デジタル信号に
変換する。

さらに、上述のテレフォンアダプタ（ノード１５）は上
述のデジタル信号を多重信号に変換する。

さらにまた、上述の信号発生器３８はカーテレフォン３
５からの通話に基ついて、各要素３７３６を介してエア
コン作動疑似命令信号（特殊音声命令信号）を当該車両
コートのカーテレフォン３５に送信する。

いま、上述の故障診断装置（ノード７）がエアコンスイ
ッチ（ノード１１）の故障を自動検出すると、伝送路１
および各要素１４，１５．３４を介してカーテレフォン
３５が自動的に送受信状態に設定されると共に、このカ
ーテレフォン３５がら無線電話回線３６を介してディー
ラ側のテレフォン３７に当該車両コードとエアコン作動
を促す信号とが送信される。

ディーラ側においては上述のコートおよび信号をテレフ
ォン３７て受信し、信号発生器３８を作動させると共に
、この信号発生器３８からのエアコン作動疑似命令信号
をテレフォン３７および無線電話回線３６を介して当該
車両コードのカーテレフォン３５に送信する。

上述のエアコン作動疑似命令信号を受信した自動車側は
、特殊音声命令解析器３４でエアコン作動疑似命令信号
をデジタル信号に変換すると共に、テレフォンアダプタ
（ノード１５）が上述のデジタル信号を多重信号に変換
し、バスインターフェース１４、ライン１．２．１３を
介して伝送路１にエアコン作動多重信号を発信し、エア
コンユニット　（ノード１９）を作動させる。

このように、エアコンを操作するエアコンスイッチ（ノ
ード１１）か故障した時には、カーテレフォン３５を介
して得られる外部からの車載機器作動信号（ディーラ側
からのエアコン作動疑似命令信号）をライン１２．１３
および伝送路１を介してエアコンユニットに送信して、
該ユニット（ノード１９）を作動させることができる。

この結果、必要に応してデフロストが可能となるので、
フロントガラスのくもりを防止することかできると共に
、乗員に対する快適性の確保を図ることができる効果が
ある。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、 この発明の一対の信号線は、実施例の信号線２゜３に対
応し、 以下同様に、 共通伝送路は、平衡型バス伝送路１に対応し、車載置機
器の制御ユニットは、エアコンユニットとして動作する
ノード１９に対応し、車載機器を操作するスイッチは、
エアコンスイッチとして動作するノード１１に対応し、
自動車電話は、カーテレフォン３５に対応し、外部から
の車載機器作動信号は、ディーラ側から発信されるエア
コン作動疑似命令信号に対応し、信号送出手段は、ライ
ン１２．１３に対応するも、 この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

例えば、上述の実施例の平衡型バス伝送路１に代えてツ
イストペア線を用いてもよく、車載機器としては空気調
和装置以外の車載機器であってもよく、上述の故障診断
装置（ノード７）に代えてトライバか直接カーテレフォ
ン３５を操作するように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１−図は多重伝送システムによる車載機器制御装置を
示すブロック図、 第２図はバスインターフェースの構成を示すブロック図
、 第３図はバスインターフェースの受信部を示す電機回路
図、 第４図は信号振幅検出回路のブロック図、第５図は伝送
路を送受されるフレームの説明図、第６図は伝送路を送
受されるフレームの説明図、第７図は伝送路を送受され
るフレームの説明図、第８図は一方の信号線上の信号波
形を示す波形図、第９図は他方の信号線上の信号波形を
示す波形図である。 １・・平衡型バス伝送路 ２．３・・・信号線 １］・・・ノード（エアコンスイッチ）１２，１．３・
・ライン １９・・・ノード（エアコンユニット）３５・・カーテ
レフォン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　複数のノード間で一対の信号線からなる共通伝
   送路を介して時分割多重通信によりデータの送受を行な
   う多重伝送装置を備えた車載機器制御装置であって、 車載機器の制御ユニットと、 上記車載機器を操作するスイッチと、 自動車電話とを備え、 ノードとしての上記制御ユニット、スイッチ、自動車電
   話を上記多重伝送装置にそれぞれ独立して接続し、 上記自動車電話を介して得られる外部からの車載機器作
   動信号を、上記多重伝送装置の伝送路に送出する信号送
   出手段を設け、 上記スイッチの故障時に、上記外部からの車載機器作動
   信号により信号送出手段を介して上記車載機器の制御ユ
   ニットを作動すべく構成した 車載機器制御装置。