JPH05175979A - データ通信処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つの制御系統内に通信端末装置が３基以上
あって、それらの間を一方向のループ状に連絡してシリ
アルデータ通信を行うシステムにおいて、１つの通信端
末装置が故障してもデータ通信が不可能になるのを防止
し、故障の影響を最小限度に抑える。 【構成】 各マイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄに２つの
第１シリアル入力ポート８、第２シリアル入力ポート９
を設けて、各マイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄのシリア
ル出力ポート１０と、１つ置いた次のマイクロコンピュ
ータ１Ｃ〜１Ｂの第２シリアル入力ポート９とを補助通
信ライン７Ａ〜７Ｄで結び、各マイクロコンピュータに
設けられる判断手段１１および切換手段１２の作動によ
って、異常状態のマイクロコンピュータを飛び越してル
ープ状のシリアルデータ通信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１つの制御系統内でマ
イクロコンピュータなどの通信端末装置が３基以上備え
られる場合に、各通信端末装置相互の間のシリアルデー
タ通信を行うデータ通信処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】１つの制御機器内にマイクロコンピュー
タが３基以上設けられて、マイクロコンピュータ間をシ
リアルデータ通信方式で連絡するデータ通信処理装置の
先行技術が図５に略示される。この図５において、４基
のマイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄに対して図５の時計
回り方向など一方向にループ状でデータを通信し、いわ
ゆるシリアルデータ通信を行わせている。すなわち各マ
イクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄは、前段のマイクロコン
ピュータ１Ｄ，１Ａ，１Ｂ，１Ｃからのデータのうち必
要なデータを取込み、他のマイクロコンピュータ宛のデ
ータ、あるいは作成したデータを後段のマイクロコンピ
ュータ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ａに出力する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述する先行技術にお
いて、１つのマイクロコンピュータがハード面でまたは
外乱の影響で故障したりあるいはソフト的に暴走して、
所定周期でデータが送られなかったり、所定周期内であ
っても、データの変化レベルや絶対値の範囲が異常とな
ったりすることがあると、そのマイクロコンピュータで
データが途絶えてしまい、データがループ内を正常に回
らなくなってしまう。

【０００４】たとえば、マイクロコンピュータ１Ｂを経
由してマイクロコンピュータ１Ａからマイクロコンピュ
ータ１Ｃにデータを送信しているとき、マイクロコンピ
ュータ１Ｂが故障するとマイクロコンピュータ１Ａから
マイクロコンピュータ１Ｃにデータを送ることができな
くなる。その結果、これらのマイクロコンピュータ１Ａ
〜１Ｄで制御される制御機器が正常に作動しなくなる問
題が生じる。

【０００５】本発明の目的は、通信端末装置間における
データ通信を一方向にループ状で行わせる場合、１つの
通信端末装置が正常に動作しなくても残りの通信端末装
置間でのデータ通信を支障なく行わせて、故障の影響を
最低限度に抑え、信頼性の向上を果たし得るデータ通信
処理装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の通信端
末装置の間を一方向のループ状に連絡してなる通信経路
を用いてシリアルデータ通信を行うデータ通信処理装置
であって、各通信端末装置に対して、前記通信経路に沿
う前段の発信源である通信端末装置のシリアル出力ポー
トに接続されている第１シリアル入力ポートに追加し設
けられる第２シリアル入力ポートと、各通信端末装置の
シリアル出力ポートと、前記通信経路に沿って１つ置い
た次の受信先である各通信端末装置の前記第２シリアル
入力ポートとの間を接続して設けられる補助通信ライン
と、各通信端末装置に設けられ、前記通信経路に沿う前
段の発信源である通信端末装置から、当該通信端末装置
に送信されるデータ通信の正常・異常の別を判断する判
断手段と、各通信端末装置に設けられ、前記判断手段が
正常を判断することによって２つのシリアル入力ポート
のうち、第１シリアル入力ポートを開路し、異常を判断
することによって第２シリアル入力ポートを開路する切
換手段とを含むことを特徴とするデータ通信処理装置で
ある。

【０００７】

【作用】本発明に従えば、一方向のループ状にデータ通
信経路が構成されている３基以上の通信端末装置中の１
基が故障または暴走することがあると、この故障または
暴走する通信端末装置からデータ通信を受ける次の通信
端末装置がその判断手段によって異常を判断する結果、
この通信端末装置は切換手段が作動して、第１シリアル
入力ポートを閉路し、第２シリアル入力ポートを開路す
る。したがって、１基の通信端末装置が故障等によって
正常に動作しないときは、データ通信はこの通信端末装
置を飛び越して前記通信経路に沿う次段の通信端末装置
に送られる。

【０００８】この場合、本来のデータを受け取る通信端
末装置の次の通信端末装置は、シリアル入力ポートを１
つ追加すれば、常時、２つ前の通信端末装置から１つ前
の通信端末装置に送られるデータを読み込むことが可能
である。また、各通信端末装置は送信側から送られるシ
リアルデータを読み込んでいるので、データの内容、送
信の周期などから送信側の通信端末装置の異常を検出す
ることは容易であり、このようにして、異常のときにの
み、通信経路に沿う２つ前の通信端末装置からのデータ
を読むようにすれば、通信端末装置の動作が余計なこと
のために遅くなるなどの不都合な事態を解消することが
可能である。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のデータ通信処理
装置のブロック図である。この図のデータ通信処理装置
は、たとえばオートマチックトランスミッション型の車
両における運転制御を行う装置であって、通信端末装置
である４基のマイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄを備え、
例としてマイクロコンピュータ１Ａはエンジンの燃料噴
射制御を行い、マイクロコンピュータ１Ｂはトランスミ
ッションの変速切換制御、マイクロコンピュータ１Ｃは
エンジンのトルク制御、マイクロコンピュータ１Ｄはダ
イアグノーシス機能の制御をそれぞれ行う。

【００１０】各部の温度を検出する湿度センサ、圧力セ
ンサ、速度センサなどセンサ群２からの検出信号は入力
インターフェース３を介して、各マイクロコンピュータ
１Ａ〜１Ｄにおける当該検出信号を最も必要とするマイ
クロコンピュータに直接入力され、その検出信号を必要
とする他のマイクロコンピュータへは、シリアルデータ
で転送される。それら各マイクロコンピュータ１Ａ〜１
Ｄからは、制御のための指令信号が出力され、出力イン
ターフェース４を経て必要とする各アクチュエータ５に
送り込まれて、たとえばＥＣＴを含むエンジン制御が行
われる。

【００１１】それら４基のマイクロコンピュータ１Ａ〜
１Ｄは、実線矢符の通信経路である主通信ライン６Ａ〜
６Ｄによって前後のマイクロコンピュータ間のシリアル
出力ポート１０と第１シリアル入力ポート８とを接続
し、全体として一方向のループ状に連絡して、シリアル
データ通信が相互間で行われる。また、各マイクロコン
ピュータ１Ａ〜１Ｄは、今１つの第２シリアル入力ポー
ト９が設けられて、破線矢符の補助通信ライン７Ａ〜７
Ｄによって１つ置いて前後のマイクロコンピュータ間の
シリアル出力ポート１０と第２シリアル入力ポート９と
を接続している。

【００１２】各マイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄは基本
的構成が同じであって、図２にブロック図で電気的構造
が示される。第１シリアル入力ポート８からの情報を受
ける第１入力レジスタ１３Ａと、第２シリアル入力ポー
ト９からの情報を受ける第２入力レジスタ１３Ｂと、両
レジスタ１３Ａ，１３Ｂの出力ポートに切換えて接続し
得る電子切換スイッチで実現される切換手段１２と、切
換手段１２に接続されて演算結果情報が入るメモリを備
えているアキュムレータ１６および出力レジスタ１７
と、アキュムレータ１６との間で情報の授受が行われる
マイクロプロセッサを含んでなるＣＰＵ（中央処理部）
１４と、記憶装置としてのＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）１５とを備え、出力レジスタ１７を経たデータ情
報はシリアル出力ポート１０から出力される。

【００１３】図３に各マイクロコンピュータにおけるＲ
ＡＭリスト説明図が示されるが、複数のアドレスを持つ
単位領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ中に、各マイ
クロコンピュータ１Ａ〜１Ｄで生成したデータおよび当
該データを使用すべきマイクロコンピュータの識別デー
タが書き込まれていて、４基のマイクロコンピュータ１
Ａ〜１Ｄで生成したデータが全マイクロコンピュータを
ループ状に回る際に、必要なデータを各マイクロコンピ
ュータが取り込んで利用したり、また、書き換えを行っ
たりすることが可能である。この場合、各マイクロコン
ピュータはどのアドレスのデータが自身宛であるかにつ
いて予め設計することが可能である。

【００１４】各マイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄにおい
て、ＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１５との間およびアキュムレ
ータ１６との間で情報の授受を行って、対応するアクチ
ュエータ５を制御するのに必要な出力信号を演算によっ
て求める演算部と、アキュムレータ１６を介して送り込
まれるデータ通信の正常・異常の別を判断する判断手段
１１とが備えられ、この判断手段１１は、データ通信中
に当該マイクロコンピュータに対して、異常なデータが
入力された場合、あるいはデータが予め定められる通信
周期と異る異常なタイミングで通信された場合、入力さ
れたデータをエラーデータとしてＲＡＭ１５にダミー値
で書き込ませると同時に、切換手段１２に対して、第２
シリアル入力ポート９を開路し、かつ第１シリアル入力
ポート８側を閉路するように切換える指令を出すように
機能する。

【００１５】図４は、マイクロコンピュータの動作を説
明するためのフローチャートである。図４を参照してマ
イクロコンピュータ１Ｃの動作を以下説明する。第１シ
リアル入力ポート８に信号入力があるかどうかをステッ
プｍ１でチェックし、入力がある場合は次のステップｍ
２に移って各マイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄ毎のフラ
グＦＬＡＧの状態をチェックする。この場合のフラグＦ
ＬＡＧは両入力レジスタ１３Ａ，１３Ｂにおいて通信デ
ータに付加されるものであって、図３に示されるように
４個のマイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｂに対応して合計
４ビットが設定され、直前のマイクロコンピュータ１Ｂ
からの信号が正常であるときの初期値は「０」であり、
異常の場合は「１」としてフラグが立つ。

【００１６】フラグチェックの結果が正常「０」である
と、次のステップｍ３に移行して前回の信号が到来した
ときとの時間差が正常値の通信周期たとえば１０ｍｓ以
内であるかどうかをチェックし、正常値であればステッ
プｍ４に移行し、１０ｍｓを超える異常値であるとする
とマイクロコンピュータ１Ｂからの信号が異常であるた
めにステップｍ５に移行する。ステップｍ４では、通常
のマイクロコンピュータ１Ｂからマイクロコンピュータ
１Ｃに流れるシリアルデータ通信の処理を行う。一方、
ステップｍ５ではマイクロコンピュータ１Ｂのシリアル
出力ポート１０からの信号は異常であるのでマイクロコ
ンピュータ１ＢのフラグＦＬＡＧを「０」から「１」に
変えるとともに、切換手段１２を第２シリアル入力ポー
ト９回路側に作動させる。

【００１７】ステップｍ４またはステップｍ５の処理が
終わると次のステップｍ６に移って、第２シリアル入力
ポート９に入力があるかどうかをチェックし、入力があ
ればステップｍ７に移行し、フラグが「１」で切換手段
１２が異常側に作動していれば、次のステップｍ８に移
行する。

【００１８】ステップｍ８では、マイクロコンピュータ
１Ｂが故障などによって異常であることからマイクロコ
ンピュータ１Ａからマイクロコンピュータ１Ｃに送らせ
るデータとして第２シリアル入力ポート９に入るデータ
の処理が行われる。同時にマイクロコンピュータ１Ｂか
らマイクロコンピュータ１Ｃに送るデータは異常に基づ
くものであるから、予め定められ各マイクロコンピュー
タ１Ａ〜１Ｄに記憶される適当なダミー値を採用して送
信に備える。

【００１９】次いで、ステップｍ９に移ってマイクロコ
ンピュータ１Ｄに対するデータ通信を行う。マイクロコ
ンピュータ１Ｂは、故障であるという情報すなわち前記
各マイクロコンピュータ１Ａ〜１Ｄ毎のフラグＦＬＡＧ
データを付して、マイクロコンピュータ１Ａからマイク
ロコンピュータ１Ｃに送られるデータ（マイクロコンピ
ュータ１Ｃに関係がないデータを含むデータ）と、マイ
クロコンピュータ１Ｃで生成したデータとをマイクロコ
ンピュータ１Ｄに送信する。

【００２０】なお、マイクロコンピュータ１Ｂからのデ
ータ通信が正常である場合は、ステップｍ４における通
常のシリアルデータ処理が繰り返される。

【００２１】本発明の通信端末装置は、いわゆるマイク
ロコンピュータに限らず、シリアル方式あるいはパラレ
ル方式のデータ通信を行う装置に関して広く実施され
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に従えば、１
つの制御系統内に設けられる３基以上の通信端末装置の
間を一方向のループ状に連絡してシリアルデータ通信を
行うデータ通信処理装置において、１つの通信端末装置
が異常動作を行った場合には、判断手段および切換手段
の作動によって、データ通信は異常状態の通信端末装置
を飛び越して行われて、ループ状のシリアルデータ通信
が続行されるために、複数の通信端末装置の間での通信
の授受を可能とし、故障時でもその影響を最低限に抑え
てデータ通信が不可能となる事態を避け、次善の運転制
御が安定的に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のデータ通信処理装置のブロ
ック図である。

【図２】図１に示されるマイクロコンピュータの構造を
示すブロック図である。

【図３】図２に示されるマイクロコンピュータのＲＡＭ
１５の記憶内容を示す図である。

【図４】図１に示されるマイクロコンピュータの動作を
説明するフローチャートである。

【図５】従来のシリアルデータ通信処理装置の略示回路
図である。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｄ マイクロコンピュータ ６Ａ〜６Ｄ 主通信ライン ７Ａ〜７Ｄ 補助通信ライン ８ 第１シリアル入力ポート ９ 第２シリアル入力ポート １０ シリアル出力ポート １１ 判断手段 １２ 切換手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の通信端末装置の間を一方向のルー
   プ状に連絡してなる通信経路を用いてシリアルデータ通
   信を行うデータ通信処理装置であって、 各通信端末装置に対して、前記通信経路に沿う前段の発
   信源である通信端末装置のシリアル出力ポートに接続さ
   れている第１シリアル入力ポートに追加し設けられる第
   ２シリアル入力ポートと、 各通信端末装置のシリアル出力ポートと、前記通信経路
   に沿って１つ置いた次の受信先である各通信端末装置の
   前記第２シリアル入力ポートとの間を接続して設けられ
   る補助通信ラインと、 各通信端末装置に設けられ、前記通信経路に沿う前段の
   発信源である通信端末装置から、当該通信端末装置に送
   信されるデータ通信の正常・異常の別を判断する判断手
   段と、 各通信端末装置に設けられ、前記判断手段が正常を判断
   することによって２つのシリアル入力ポートのうち、第
   １シリアル入力ポートを開路し、異常を判断することに
   よって第２シリアル入力ポートを開路する切換手段とを
   含むことを特徴とするデータ通信処理装置。